전통적인 터빈의 저효율 및 높은 기동 유속이라는 기술적 병목 현상을 해결하기 위해 듀얼 덕트를 사용하는 새로운 유형의 수력 터빈이 제안되었고, 마이크로 헤드 수력 터빈의 에너지 변환 효율 및 운영 안정성을 향상시키기 위해 구조적으로 최적화되었습니다. 계산 유체 역학을 직교 실험 설계와 통합하여 블레이드 투입 각도, 블레이드 수 및 축 길이가 터빈 내 유동장 및 수력 성능에 미치는 영향을 체계적으로 분석하여 최상의 러너 설정을 제공했습니다. 와류 분석을 기반으로 하여 디퓨저 출구에 지지판형 흐름 안내 리브를 추가하여 와류 구조를 최적화했습니다. 결과적으로 최적화된 터빈 출력은 3.38 kW에서 3.72 kW로 증가하여 10.06% 증가했으며, 효율성은 75.05%로 향상되어 18.41% 개선되었습니다. 추가로, 마이크로 헤드 듀얼 덕트 수력 터빈의 출구에는 상당한 웨이크 와류 구조가 존재하며, 세 개의 러너 블레이드가 비대칭 배열을 통해 와류 파괴 및 소산 효과를 개선하여 흐름 필드 안정성과 유닛 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 마이크로 헤드 수력 자원을 효율적으로 개발하기 위한 새로운 기술 경로를 제공합니다.
Zhou et al. (Thu,)는 이 질문을 연구했습니다.