Ýçme suyu daðýtým sistemlerinde su türbinlerinin kullanýlmasý, özellikle son yýllarda üzerinde çalýþýlan konulardan olmuþtur. Engebeli arazilerde kurulan þehir þebekelerinde optimum basýncý saðlamak zorlaþmakta, bu da hatlarýn iþletilmesinde büyük enerji maliyetleri oluþturmaktadýr. Bu maliyetleri düþürmenin bir yolu, yüksek basýnca sahip akýþ konumlarýnda enerji geri kazanýmý saðlamaktýr. Düþük kotlarda oluþan yüksek basýnç, istenmeyen bir durum olmakla beraber içerisinde hidrolik enerji barýndýrmaktadýr. Bu basýnç, basýnç regülasyon valfi (BRV) ile düþürüldüðünde enerji boþa harcanmakta, türbinler ile düþürüldüðünde ise enerji geri kazanýmý saðlanmaktadýr. Bu çalýþmada, türbin seçim kriterleri üzerinde durularak þebeke koþullarýnda çalýþabilecek su türbini için alternatif çark tasarýmý geliþtirilmeye çalýþýlmýþtýr. Ýçme suyu þebeke sistemlerinde genellikle gece debisinin düþük, gündüz debisinin ise yüksek seviyelerde seyretmesi, en az iki farklý kapasitede türbin tasarýmýnýn yapýlýp sisteme entegre edilmesini gerekli kýlmaktadýr. Bu durum maliyeti artýrsa da mevcut hidrolik enerjinin daha fazlasýný geri alabilme olanaðý saðlamaktadýr. Türbin tipi seçim yöntemleri üzerinde durularak tip olarak eksenel türbinlerden burgu tipi türbin seçilmiþ ve iç akýþ (dolu boru akýþý) þartlarýna göre tasarlanmýþtýr. Tasarým aþamasýnda 3B modeller oluþturulmuþ ve özellikle devir sayýsý ve kanat çýkýþ açýsýnýn etkisi bilgisayar destekli mühendislik yazýlýmýnda analiz edilmiþtir. Tasarým koþullarýna uygun kanat çýkýþ açýsý tespit edilen burgu tipi türbin çarký için farklý akýþ koþullarý altýnda sayýsal çözümler yapýlmýþ ve karakteristik eðriler elde edilmiþtir. Tasarým þartlarýndaki hidrolik verim ise %88 olarak hesaplanmýþtýr.
Anahtar Kelimeler: Hidrolik Enerji, Su Þebekesi, Türbin Tasarýmý, Bilgisayar Destekli Mühendislik
|
