Modelling and Experimental Validation of a Controllable Energy Harvester for Pressure Regulation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract A pico-scale Francis turbine (or energy harvester) was designed, fabricated and tested for pressure regulation and power generation application. The prototype energy harvester contains pivotable guide vanes and a controllable load to change the runner speed. This allows the simultaneous variation of the pressure drop and the output power. A computational fluid dynamics (CFD) model of the turbine was developed in ANSYS CFX 18.1 to evaluate the turbine’s sensitivity to geometric parameters such as the clearance gap size of the guide vane and its modularity. In conjunction to the CFD model, the electric generator’s characteristics were used to predict the turbine performance at varying guide vane angles. The turbine was prototyped and tested using a custom-built experimental set-up. The pico-scale turbine, with a runner diameter of 1.42 inches, was able to output up to 100 W of electrical power at its rated flowrate of 29 GPM. By varying the guide vane angles, the pressure drop and the hydraulic efficiency varied between 3–22 psi and up to 60% respectively. When validated against the experimental results, the CFD model showed a good agreement despite its low computational cost. The energy harvester’s initial characteristics demonstrate its potential as a game changer in the control valve market.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».