Design and Analysis of A Pico Propeller Hydro Turbine Applied in Fish Farms using CFD and Experimental Method

Tran, Bao Ngoc; Kim, Jun-ho

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자료유형: 학술저널

저자정보: Tran, Bao Ngoc (Graduate School of Mokpo National Maritime University) Kim, Jun-ho (Division of Marine Mechatronics, Mokpo National Maritime University)

저널정보: 해양환경안전학회 해양환경안전학회지 해양환경안전학회지 제25권 제3호

발행연도: 2019.1

수록면: 373 - 380 (8page)

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In this paper, a pico hydro turbine employing low head circulation water at fish farms is designed and evaluated. Due to the advantages of simple structures, small head requirements, and low-cost investment, the constant thickness propeller turbine is considered as a feasible solution. The design process based on the free vortex method is presented in full detail, and a 4-blade runner is built using BladeGen. The turbine performance is analyzed both numerically and via experimental methods. Despite slight differences, the results show similar trends between CFD simulations and experiments carried out on factory test-rigs in a wide range of working conditions. At the design flow rate, the turbine achieves the best efficiency of 70 %, generating 3.5 kW power when rotating at 420 rpm. The internal flow field, as well as the turbine's behavior, are investigated through the distribution of blade streamlines, pressure, and velocity around the runner. Moreover, the pressure coefficient on the blade surface at 3 span positions is plotted while the head loss for each simulation domain is calculated and displayed by charts.

#CFD #Propeller hydro turbine #Low head #Fish farms #Performance

참고문헌 (10)

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Simpson, R. / Design of propeller turbines for pico hydro

Lee, N. J. / 2012 / Performance analysis of a counter-rotating tubular type micro-turbine by experiment and CFD / 26th IAHR Sym, Hydraulic Machinery & Systems Proceeding :1~8

Alexander, K. V. / 2009 / Axial-flow turbines for low head microhydro systems / Renewable Energy 34(1):35~47

Samora, I. / 2016 / Experimental characterization of a five blade tubular propeller turbine for pip inline installation / Renewable Energy 95:356~366

Singh, P. / 2009 / Experimental optimization of a free vortex propeller runner for micro hydro application / Exp. Thermal and Fluid Science 33(6):991~1002

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이 논문의 저자 정보

Tran, Bao Ngoc

소속기관 Graduate School of Mokpo National Maritime University

주요연구분야 농수해양학 > 수산학

논문수 1 이용수 1

Kim, Jun-Ho

소속기관 Division of Marine Mechatronics, Mokpo National Maritime University

주요연구분야 농수해양학 > 수산학

논문수 2 이용수 1

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