O‘zgaruvchan suv parametrlarida cho‘michsimon parrakli mikroGESning optimal ish parametrlarini modellashtirish va eksperimental tadqiq etish

Dolzarbligi: qayta tiklanuvchi energiya manbalaridan, xususan, kichik gidroenergetik salohiyatdan samarali foydalanish energiya talabining ortib borishi sharoitida muhim ahamiyat kasb etmoqda. Past va o‘rta naporli suv oqimlarida ishlovchi mikroGESlar mahalliy suv resurslaridan elektr energiyasi olish imkonini beradi. Biroq suv sarfi va naporning o‘zgaruvchanligi sharoitida gidroturbinaning optimal ish rejimini aniqlash hamda uning energetik samaradorligini oshirish muhim ilmiy-amaliy masala hisoblanadi. Shu sababli cho‘michsimon parrakli mikroGESning suv sarfi, napor, aylanish tezligi va parraklarning geometrik parametrlariga bog‘liq optimal ish ko‘rsatkichlarini aniqlash dolzarbdir.

Maqsad: tadqiqotning maqsadi o‘zgaruvchan suv sarfi va napor sharoitida ishlaydigan cho‘michsimon parrakli mikroGES gidroturbinasining optimal ish parametrlarini matematik modellashtirish va eksperimental tadqiqotlar asosida aniqlash, shuningdek, turbina aylanish tezligi, aylantiruvchi moment, mexanik va elektr quvvati hamda foydali ish koeffitsiyenti o‘rtasidagi bog‘liqliklarni baholashdan iborat.

Usullar: tadqiqotda cho‘michsimon parrakli gidroturbina uchun matematik model va hisoblash algoritmi ishlab chiqildi. Suv sarfi, napor, oqim tezligi, parraklar soni, parraklarning o‘rnatilish burchagi, aylanish tezligi, aylantiruvchi moment, mexanik quvvat va gidravlik FIK hisoblandi. Optimal ish rejimlarini aniqlashda ko‘p bosqichli iteratsion hisoblash va jarima funksiyasi usulidan foydalanildi. Shuningdek, mikroGESning energetik samaradorligini tekshirish uchun laboratoriya va amaliy tajribalar o‘tkazilib, suv sarfi, napor, aylanish tezligi, moment hamda mexanik va elektr quvvati o‘lchandi. Tajriba natijalari asosida MATLAB muhitida regressiya modeli ishlab chiqildi.

Natijalar: hisoblash va tajriba natijalariga ko‘ra, mikroGESning energetik ko‘rsatkichlari suv sarfi, napor va turbina aylanish tezligiga sezilarli darajada bog‘liq ekanligi aniqlandi. Hisobiy rejimda H = 30 m va umumiy Q = 0,018 m³/s bo‘lganda har bir gidroturbinaning optimal aylanish tezligi 540 rpm, mexanik quvvati 2150 W, ikki turbina uchun umumiy mexanik quvvat esa 4300 W ni tashkil etdi. Tajribalarda H = 5–30 m, Q = 0,0036–0,009 m³/s va N = 220–540 rpm oralig‘ida tadqiqot olib borildi. Elektr quvvati napor 5 m da 300 W dan 30 m da 4385 W gacha oshdi. Matematik model va tajriba natijalari o‘rtasidagi moslik R² ≈ 0,929 ni tashkil etib, modelning yuqori aniqligini ko‘rsatdi.