Design of an anemometer to characterize the flow in the rotor rim ducts of a hydroelectric generator
Notice bibliographique
Résumé
Due to its complex geometry, the airflow within hydroelectric generators is difficult to characterize. Although Computational Fluid Dynamics (CFD) can be a reliable engineering tool, its application to the field of hydroelectric generators is quite recent and has certain limitations, which are in part due to geometrical and flow complexities, including the coexistence of moving (rotor) and stationary (stator) components. For this reason, experimental measurements are required to validate CFD simulations of such complex flows. To this end, a 1:4 scale model of a hydroelectric generator was constructed at the Institut de recherche dâHydro-Québec (Hydro Québecâs Research Institute - IREQ) and measurements using Particle Image Velocimetry (PIV) were performed to characterize the flow therein. However, this technique cannot be used in machines and thus, new flow sensors must be developed to measure the flow in the confined and harsh regions in these machines. The main region of interest is the flow within the rotor rim ducts, since it is directly responsible for cooling the poles (one of the most critical components). This rather complex task required the design of an anemometer that had to be accurate, durable, cost-effective, easy to install, and able to withstand the extreme conditions found in hydroelectric generators (temperatures of 45°C, centrifugal forces of 300 g, etc.). In this thesis, a thermal mass flow meter and a method for validating its performance, using hot-wire anemometry and a static model of a rotor rim, was developed. The sensor is equipped with two uniquely designed features: i) a heating element made of an array of Nichrome wires and ii) Resistance Temperature Detectors (RTDs) made of Balco wires. This design is capable of: i) measuring the mass flow rate in the rotor rim ducts with an accuracy of approximately 10%, ii) fitting inside small rectangular ducts (12.2 mm by 51 mm), iii) resisting forces up to 300 g, and iv) making measurements that are not altered by the magnetic fluxes found in the rotor poles.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».