Návrh vodní mikroturbíny vyráběné 3D tiskem

Abstract

Tato práce stručně prezentuje důležité informace z oboru hydroenergetiky a vodních turbín - informace stěžejní pro návrh vlastní vodní turbíny. Rešeršní část uvádí shrnutí současných metod 3D tisku a jejich vlastností. Dále obsahuje výběr zajímavých experimentů s laboratorními mikro turbínami a výsledky jejich měření. Rešerše by měla poskytnout přehled současného stavu ve výzkumu 3D tištěných vodních turbín a naznačit správné směřování pokusů v laboratoři. Výpočetní část odvozuje všechny vztahy potřebné pro konstrukci turbíny. Výpočty vychází ze základních principů mechaniky tekutin. Návrh turbíny spočívá v aplikaci odvozených vztahů na zadání a stanovení určujících rozměrů turbíny. Část realizace sleduje konstrukční návrh turbíny podle vypočítaných rozměrů. Kapitola měřicí trati předkládá návrh na provedení měřicí trati tak, aby umožnila nastolení požadovaných podmínek a měření všech veličin.

In this paper you are presented with basic information from hydro power engineering and water turbine design. Research has been made in modern 3D printing technologies and state-of-the-art micro turbine designs, which use 3D printing as means of fabrication. Findings from experimental runs on micro turbines are cited as to provide overview of possible outcomes (power, efficiency etc.). Next, principles of fluid mechanics are used to create a viable mathematical model for the mcroturbine. If correct, the mathematical description should provide values quintesential for the turbine design, based on a given input. Actual manufacturing of the turbine takes place in the next chapter. A test bed for the micro turbine is drafted to be capable of delivering sufficient flow at a given head. The test bed should also be capable of measuring important values in the circuit.