Study on applicability of radial-outflow turbine type for 3 MW WHR organic Rankine cycle

Maksiuta, Dmytro; Moroz, Leonid; Burlaka, Maksym; Govoruschenko, Yurii

doi:10.1016/j.egypro.2017.09.156

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“…Maksiuta et al [21] found that radial outflow turbines, as well as radial inflow turbines, had an appropriate velocity ratio (ν) of 0.7. The velocity ratio is defined in Equation (6).…”

Section: Basic Theorymentioning

confidence: 99%

“…The performance of each turbine was compared through CFD, but the difference was insignificant. Maksiuta et al [21] presented a unique preliminary design technique for multi-stage radial outflow turbines with different enthalpy drops of each stage. The radial outflow turbine designed with this technique has an 11% mechanical output power improvement over the original radial inflow turbine.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Preliminary Design and Off-Design Analysis of a Radial Outflow Turbine for Organic Rankine Cycles

Kim

2020

Energies

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Recently, the advantages of radial outflow turbines have been outstanding in various operating conditions of the organic Rankine cycle. However, there are only a few studies of such turbines, and information on the design procedure is insufficient. The main purpose of this study is to provide more detailed information on the design methodology of the turbine. In this paper, a preliminary design program of a radial outflow turbine for organic Rankine cycles was developed. The program determines the main specifications of the turbine through iterative calculations using the enthalpy loss model and deviation angle model. For reliability evaluation of the developed algorithm, a 400.0 kW turbine for R143a was designed. The designed turbine was validated through computational fluid dynamics. As a result, the accuracy of the program was about 95% based on the turbine power, which shows that it is reliable. In addition, the turbine target performance could be achieved by fine-tuning the blade angle of the nozzle exit. In addition, performance evaluation of the turbine against off-design conditions was performed. Ranges of velocity ratio, loading coefficient, and flow coefficient that can expect high efficiency were proposed through the off-design analysis of the turbine.

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“…Maksiuta et al [21] found that radial outflow turbines, as well as radial inflow turbines, had an appropriate velocity ratio (ν) of 0.7. The velocity ratio is defined in Equation (6).…”

Section: Basic Theorymentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Preliminary Design and Off-Design Analysis of a Radial Outflow Turbine for Organic Rankine Cycles

Kim

2020

Energies

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“…Radial outflow turbine design allows a high volume flow ratio with the constant peripheral speed along the blade span (Zanellato et al, 2018). Radial-outflow turbines can be used for small to medium-scale applications with an advantage of reduced rotational speed, allowing direct coupling to a generator (Maksiuta et al, 2017). In systems with a capacity less than 50 kW e , the turbines cannot be used due to high rotational speed and high cost (Imran et al, 2016).…”

Section: Power Generationmentioning

confidence: 99%

Advances in Carbon Management Technologies

Sikdar¹,

Princiotta

2020

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“…Em oposição, a turbina de saída radial (radial outflow tubine), ou turbina centrífuga, mostra-se uma opção mais viável para aplicações em ciclos Rankine orgânico, pois a construção geométrica combina com o desempenho aerodinâmico (SONG; SUN; HUANG, 2017). de rotação e, principalmente, ao tamanho da turbina (volume da máquina), cujo maior valor foi verificado para a turbina axial.Por fim,Maksiuta et al (2017) resumiram vantagens e desvantagens de cada um dos tipos de máquina, que são exibidos na Tab. 2.4, destacando que a baixa velocidade de rotação das turbinas do tipo axial e de saída radial permitiria um acoplamento direto a um gerador, sem a necessidade de uma caixa de redução, evitando perdas mecânicas; além disso, o tamanho reduzido da turbina de saída radial, tanto na etapa de alta quanto na de baixa…”

unclassified

Análise teórica de ciclos Rankine orgânico e projeto de bancada de testes em pequena escala

Scagnolatto¹

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Primeiramente, agradeço a Deus pela vida e pela oportunidade de realizar a pósgraduação. Que nosso trabalho possa contribuir para o desenvolvimento da ciência, em especial, no Brasil. À minha família, pelo apoio incondicional, e em especial, à minha mãe, Ana Maria, que, por vezes, deixou de lado seus próprios afazeres para permitir que eu cumprisse com as minhas atividades da pós-graduação. Este trabalho não teria sido finalizado se não fosse por ela. Jamais me esquecerei disso, mãe. À Vanessa, pelo amor, carinho e apoio durante a minha trajetória, e também por compreender minha ausência em alguns momentos. Ao Professor Cristiano, pelas oportunidades concedidas desde o TCC, na graduação, pela orientação e por todo o apoio e ajuda durante o desenvolvimento das atividades. Muito obrigado! Aos amigos e colegas do Departamentosem fazer menções para não incorrer no erro de cometer qualquer injustiça-, que, seja por dedicar parte do seu tempo, seja por compartilhar conhecimentos, me ajudaram a concluir as tarefas, além da amizade e dos momentos de descontração. Aos meus amigos Tiago Augusto Moreira, Alex Colmanetti, Fernando Seiti Misina e Italo Leite de Camargo, que, em momentos diferentes, abriram as portas de suas casas e me acolheram em momentos de necessidade. A ajuda de vocês foi fundamental e serei sempre muito grato por isso. À Usina Santa Fé, que permitiu que eu dedicasse parte do meu tempo, enquanto funcionário, para as atividades do Mestrado, à qual eu agradeço na pessoa do Acir Jardim Coelho, um grande mentor e incentivador desta importante etapa.

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Study on applicability of radial-outflow turbine type for 3 MW WHR organic Rankine cycle

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Análise teórica de ciclos Rankine orgânico e projeto de bancada de testes em pequena escala

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