Show simple item record

dc.contributor.advisorSelbo Storli, Pål-Tore
dc.contributor.authorJohansen, Daniel
dc.date.accessioned2021-10-05T17:38:28Z
dc.date.available2021-10-05T17:38:28Z
dc.date.issued2021
dc.identifierno.ntnu:inspera:80191885:47537518
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11250/2787905
dc.description.abstractPå grunn av et økende bruk av fornybare energikilder, så har behovet for energilagring aldri vært større. Den mest teknologiske modne og økonomiske metoden for lagring av energi i dag, er ved bruk av pumpekraftverk. Norge har utmerkede forhold for lagring ved bruk av pumpekraftverk og dette kan potensielt utnyttes for å balansere det Europeiske energinettverket. På grunn av dette så er det en pågående undersøkelse angående muligheten til å ettermontere reversible pumpeturbiner (RPTer). For å ettermontere RPTer så må problemet som er kavitasjon løses. En potensiell løsning på denne utfordringen er å bruke en boosterpumpe (BP) foran RPTen. Ved å implementere en BP så kan man potensielt oppleve en virkningsgrad økning i maskinen. Målet med denne oppgaven er å kvantifisere denne mulige virkningsgrad økningen. For å gjennomføre dette så vil to RPT design bli produsert. En med BPen sitt bidrag og en uten. Så vil numeriske simuleringer bli gjennomført for å kunne sammenligne maskinene. Roskrepp kraftverk har blitt brukt som utgangspunkt for design av geometrien til maskinene. For å finne virkningsgraden til designene så har tidsuavhengige simuleringer blitt gjort i programvaren ANSYS CFX. Simuleringene ga et resultat som viste at den gjennomsnittelige maksimum virkningsgraden er 0.5\% høyere for designet med BPen. Den største maksimale virkningsgrad forskjellen er 0.6\%. Grafer ble lagd for å ytterligere vise forskjellen mellom designene ved varierende ledeskovlvinkler. Fra disse grafene kommer det tydelig frem at designet med BPen presterer bedre enn designet uten BPen sitt bidrag. Disse resultatene er meget lovende og viser en potensiell løsning på hvordan det er mulig å få enda bedre utnytte av energilagring ved hjelp av ettermonterte RPTer. Likevel, så gjenstår det en del forskning på temaet for å forsikre seg at resultatene er til å stole på.
dc.description.abstractDue to the global increase in use of renewable energy sources the need for energy storage has never been larger. The most technologically mature and economical way of storing energy today is with the application of pumped-storage hydropower (PSH). Norway has great conditions for PSH and this potential could be used to help balance the European energy grid. Therefore, there is an ongoing investigation regarding the possibility of retrofitting reversible pump turbines (RPT). Retrofitting RPTs does pose some challenges due to cavitation. A proposed remedy to this issue is to use a booster pump (BP) in front of the RPT. By implementing a BP there may also be an increase in efficiency. The objective of this thesis is to quantify this potential efficiency difference. To do so, two RPT designs will be created. One with the BPs contribution and one without. By numerically simulating the efficiency for the two designs, comparisons can be made. The Roskrepp power plant was used as a baseline for the input parameters when designing the geometry. To investigate the efficiencies of these designs, steady state simulations were performed with ANSYS CFX. The simulations found that the average maximum efficiency was 0.5\% higher for the design with the BP. The largest maximum difference was 0.6\%. Plots were also created to compare the designs at varying guide vane opening (GVO) angles. These plots further showcase that the design with the BP performs better. The results are quite promising and displays a potential solution to how we can utilize energy storage with the application of PSH when retrofitting RPTs. However, further research should be done to confirm the accuracy of the results.
dc.languageeng
dc.publisherNTNU
dc.titleEfficiency improvement of Reversible Pump Turbine operation due to implementation of a booster pump
dc.typeMaster thesis


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record