Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega projekta Oznaka poročila: ARRS-RPROJ-ZP-2010-1/173 ZAKLJUČNO POROČILO O REZULTATIH RAZISKOVALNEGA PROJEKTA A. PODATKI O RAZISKOVALNEM PROJEKTU 1. Osnovni podatki o raziskovalnem projektu Šifra projekta L2-9692 Naslov projekta Hidravlične karakteristike specifično počasne vertikalne cevne turbine Vodja projekta 3923 Anton Bergant Tip projekta L Aplikativni projekt Obseg raziskovalnih ur 4.050 Cenovni razred A Trajanje projekta 01.2007 - 12.2009 Nosilna raziskovalna organizacija 2836 LITOSTROJ POWER, družba za projektiranje, gradnjo elektrarn in izdelavo energetske ter industrijske opreme, d.o.o. Raziskovalne organizacije - soizvajalke 782 Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo 1615 Litostroj E.I., podjetje za izdelavo energetske in industrijske opreme, d.o.o. Družbeno- ekonomski cilj 06. Industrijska proizvodnja in tehnologija 2. Sofinancerji1 1. Naziv LITOSTROJ E.I., d.o.o.: do 30.12.2008 LITOSTROJ POWER, d.o.o.: od 30.12.2008 Naslov Litostrojska 50, 1000 Ljubljana 2. Naziv Naslov 3. Naziv Naslov B. REZULTATI IN DOSEŽKI RAZISKOVALNEGA PROJEKTA 3. Poročilo o realizaciji programa raziskovalnega projekta2 Vertikalna cevna turbina je v osnovi kaplanova turbina brez špiralnega ohišja. Namesto špiralnega ohišja je vgrajeno koleno s krilci, ki usmerja tok v predvodilnik in konični vodilnik. Skozi koleno je speljana gred. Na dolvodni strani gonilnika je vgrajena sesalna cev s kolenom in odvodnim cevovodom. Razvoj nove turbine temelji na teoretičnih in eksperimentalnih raziskavah obstoječih vertikalnih cevnih turbin (sklop) ter kaplanovih (gonilnik, sesalna cev) in cevnih turbin (konični vodilnik). Posamezne elemente turbin smo primerjali s statistično obdelanimi elementi cevnih (konični vodilnik) in kaplanovih (gonilnik, sesalna cev). V letu 2007 smo raziskali smo razpoložljivo literaturo s področja obravnave toka v kolenih cevi z vgrajenimi smernimi krilci. Sistematizirali in analizirali smo razpoložljive meritve v obravnavanih turbinah ter izluščili parametre, ki jih uporabimo pri razvoju turbine. Analizirali smo geometrijsko obliko dveh litostrojskih vertikalnih cevnih turbin vgrajenih v kanadske HE. Za validacijo teoretičnega modela smo izbrali meritve na podobenem modelu vertikalne cevne turbine, ki so bile izvedene po naročilu sofinancerja. V letih 2008 in 2009 smo izvedli poglobljeno sklopljeno računsko analizo toka v naslednjih elementih pretočnega trakta vertikalne cevne turbine: koleno s krilci in skoznjo gredjo, predvodilnik in konični vodinik, gonilnik in sesalna cev. Sklopljena analiza upošteva interakcije med elementi turbine. Pri računskih tokovnih analizah turbine smo uporabili viskozni model, ki bazira na numerični rešitvi povprečene Navier-Stokesove enačbe v vseh treh prostorskih dimenzijah. Numerična metoda v tridimenzionalnem prostoru je metoda končnih volumnov. Rezultati izračuna in razpoložljivih meritev na podobnem modelu se dobro ujemajo v delovnem področju stroja. Ugotovili smo, da enostavne statistične metode v primerjavi s metodo končnih volumnov le v grobem popišejo dimenzije stroja in karakteristike stroja. To je pomemben podatek za hidravličnega oblikovalca stroja v podjetju, ki uporablja preprostejše metode. Vpeljava viskozne metode v fazo projektiranja stroja v podjetju je nujna. Analizirali smo razmere v posameznih podsklopih sistema turbine. Cilj analize je bil določitev optimalnih izmer celotne turbine z največjim izkoristkom stroja. Izluščili smo vpliv ključnih parametrov, ki prispevajo k povečanju izkoristka (sklop konični vodilnik-gonilnik in sesalna cev). Rezultat analize so hidravlične karakteristike turbine v pričakovanem področju obratovanja. Posebno pozornost smo posvetili kavitacijskeim efektom v stroju in sistemu. V stroju slabo obladovana kavitacija vodi do zmanjšanja izkoristka in erozije materiala lopatic. Uporabljeni programski paket dovoljuje napoved kavitacije v stroju, ki se zadovoljivo ujema z razpoložljivimi rezultati preizkusov na modelu turbine. Temu je sledila trdnostna analiza kritičnih elementov turbine s pomočjo metode končnih elementov. Zmanjšanje teže in dimenzij stroja je bilo doseženo z unikatno kombinirano obravnavo hidravličnih in trdnostnih parametrov elementov stroja. Sprememba debeline lopatice in oblike spoja med čepom oziroma med lopatico ter pestom in vencem zaradi trdnostnih zahtev v večji ali manjši meri spremeni tokovne razmere v medlopatičnem prostoru. Tokovne spremembe smo izračunali s pomočjo metode končnih volumnov. Trdnostna analiza lopatic je posebno pomembna pri aksialni turbini z majhnim številom gonilnih lopatic in velikim premerom gonilnika. V tej fazi analize smo analizirali tudi vpliv prehodnih pojavov na elemente turbine. Razbremenitev, obremenitev ali pobeg turbine vzbudijo oscilacije tlaka in pretoka v pretočnem sistemu hidroelektrarne z nevarnostjo prekinitve vodnega stebra v sesalni cevi (kavitacija v sistemu) in povečanjem obremenitev na elemente turbinskega sistema (kritične so gonilne lopate). Te obremenitve so odločilne za trdnostno analizo, ki da stroj z minimalno težo. Poseben povdarek je bil dan določitvi aksialnih hidravličnih sil, ki so najpogostejši vzrok za mehanske okvare v aksialnih strojih. Aksialna hidravlična sila izhaja iz razlik tlakov pred in za turbino. V najneugodnejšem primeru lahko povzroči zlom gonilnih lopatic. Rezultat raziskave je optimalna specifično počasna vertikalna cevna turbina, ki smo jo že uspešno predstavili in realizirali na kanadskem in ameriškem trgu. V prilogi poročila so podani raziskovalni dosežki skupine, ki izvirajo iz obravnavanega in sorodnih projektov. 4. Ocena stopnje realizacije zastavljenih raziskovalnih ciljev3 Realizacija zastavljenih raziskovalnih ciljev poteka v skladu s planiranimi mejniki projekta: - planirani datum začetka projekta: 01.01.2007 - planirani datumi posameznih mejnikov: - mejnik 1: 31.03.2007 - zgodovinski oris razvoja vertikalne cevne turbine - REALIZIRANO - statistična primerjava vertikalnih cevnih turbin s cevnimi in kaplanovimi turbinami - REALIZIRANO - mejnik 2: 30.06.2007 - analiza izvedenih meritev v aksialnih strojih - REALIZIRANO - izbira stroja za validacijo - REALIZIRANO - mejnik 3: 31.03.2008 - postavitev teoretičnega modela - REALIZIRANO - validacija teoretičnega modela z meritvami na turbinah srednje specifične vrtilne hitrosti v laboratoriju in na terenu - REALIZIRANO - mejnik 4: 31.03.2009 - postavitev dimenzij nove specifično počasne vertikalne cevne turbine - REALIZIRANO - analiza toka v elementih nove turbine s pomočjo metode končnih volumnov - REALIZIRANO - primerjava rezultatov izračuna dobljenih z enostavnimi statističnimi metodami in metodo končnih volumnov - REALIZIRANO - mejnik 5: 15.10.2009 - trdnostna analiza kritičnih elementov turbine - REALIZIRANO - analiza vpliva prehodnih pojavov na elemente turbine in sistema - REALIZIRANO - mejnik 6: 31.12.2009 - izdelava zaključnega poročila - REALIZIRANO - planiran datum zaključka projekta: 31.12.2009 5. Utemeljitev morebitnih sprememb programa raziskovalnega projekta4 6. Najpomembnejši znanstveni rezultati projektne skupine- Znanstveni rezultat 1. Naslov SLO Raziskava razvoja kavitacije ANG Research of behaviour of transient pipe cavitating flow Opis SLO Dosedanje raziskave razvoja kavitacije so upoštevale množico vplivnih parametrov, zanemarjen pa je bil vpliv realnega časa nastanka in zrušitve kavitacije. Raziskava je pokazala, da sta ta dva parametra vplivna. Izkazalo se je, da je vpliv realnega časa zrušitve kaviatcije najbolj vpliven parameter na intenziteto in časovni potek tlačnih obremenitev. Ugotovitev je pomembna za razvijalce in uporabnike teoretičnih kavitacijskih modelov v sistemih hidroelektrarn. ANG It has been found that proper timing of cavity opening and collapse has an influence on the numerical results. The simulation results show that adjustment of the timing of the cavity collapse has a greater influence on pressure pulses than the time adjustment for cavity opening. Results without time adjustments for cavity opening and collapse are presented as a baseline solution. This is an important finding for developers and users of cavitaional models applied to hydropower. Objavljeno v A. Bergant, A.S. Tijsseling A., J.P. Vftkovsky, A.R. Simpson, M.F. Lambert (2007). Discrete vapour cavity model with improved timing of opening and collapse of cavities. Scientific Bulletin of the 'Politehnica' University of Timisoara, Transactions on Mechanics, let. 52(66), št. 6, str. 117 - 128. IF(2008): - Tipologija 1.08 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci COBISS.SI-ID 10361371 2. Naslov SLO Analiza Skalakovih enačb dinamičnega odziva gradnika cev ANG Analysis of Skalak's extended theory of water hammer Opis SLO Skalak je v 60 letih prejšnega stoletja postavil enačbe sklopljenega odziva kapljevine in trdnine. Skalakov model je bil omejeno uporabljen v literaturi. Anlizirali smo celoten sklop enačb in ga uporabili za analizo propagacije in disperzije valovnih front v dolgih industrijskih cevovodih. Dolgi cevovodi velikh izmer so karakteristični element pretočnega sistema hidroelektrarne (HE). Rezultati so preslikani v brezdimenzijske diagrame. Krmiljenje cevnih sistemov HE sloni na dinamiki valovnih front. ANG Half a century ago Richard Skalak developed fluid-structure interaction equations. The paper considers the propagation of pressure waves in liquid- filled pipes and the coupled radial/axial response of the pipe walls. In a tribute to Skalak's work, his results are used herein to assess the dispersion of wave fronts in long cross-country pipelines, as observed in field measurements. Long pipelines are common in hydropower plants (HPP). Results are presented in dimensionless form. Flow control in HPP is dependent on wave dynamics. Objavljeno v A.S. Tijsseling A., M.F. Lambert, A.R. Simpson, M.L. Stephens, J.P. Vftkovsky, A. Bergant (2008). Skalak's extended theory of water hammer, Journal of Sound and Vibration, let. 310, št. 3, str. 718 - 728. IF(2008): 1.364 Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 10356763 3. Naslov SLO Numerične in eksperimentalne raziskave gradnikov hidroelektrarne ANG Numerical and experimental investigations of devices in a hydropower plant Opis SLO Varnostna zapornica je lahko vgrajena na vtoku v tunel, nizvodno od izravnalnika ali pa v sesalni cevi vodne turbine. Hidravlična oblika zapornice in karakteristike pretočnega sistema hidroelektrarne vplivajo na velikost obremenitv na zapornico. Numerična analiza hidravličnih karakteristik je izdelana za vertikalno tablasto zapornico pri različnih odprtjih zapornice. Analiza toka je izvršena s pomočjo standardnih numeričnih metod (metoda kontrolnih volumnov). Rezultati izračuna so primerjani z rezultati meritev na hidravlično podobni zapornici v laboratoriju. ANG A guard-gate can be installed at the inlet of the pressure tunnel, at the downstream end of the surge tank or in the draft tube of the water turbine. A hydraulic shape of the gate and characteristics of the hydropower plant system govern the magnitude of pressure forces acting on the gate structure. Numerical analysis of hydraulic characteristics has been performed for a vertical leaf gate at different gate openings. The analysis has been performed with CFD code using finite volume method. Computational results are compared with results of measurements carried out in a model test rig. Objavljeno v Z. Rek, A. Bergant, M. Röthl, P. Rodič, I. Žun (2008). Analysis of hydraulic characteristics of guard-gate for hydropower plant, Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering, let. 54, št. 1, str. 3-10. IF(2008): 0.235 Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 10416667 4. Naslov SLO Raziskava vplivov poenostavitev pri postavitvi enačb prehodnih pojavov v ceveh ANG Investigation of assumptions in the development of the classic water hammer equations Opis SLO V standardni literaturi so postavljene enačbe prehodnih pojavov v ceveh. Pri postavitvi so prevzete naslednje poenostavitve: eno-razsežne lastnosti, stalno kapljevinsko trenje, kapljevinski tok, elastični odziv stene cevi, cev miruje in stalna geometrija. Dosedanje raziskave so pokazale da temu ni tako. Pokazali smo, kako posamezne poenostavitve oziroma njihova kombinacija vplivajo na amplitudo, obliko in časovni potek vplivnih veličin. Za primerjavo smo izbrali tlačno višino. Ugotovitve so pomembne za razvijalce in uporabnike teoretičnih modelov. ANG Simplified water hammer equations are presented in standard literature. This paper investigates parameters that may significantly affect water hammer wave attenuation, shape and timing. Possible sources that may affect the waveform predicted by the classic water hammer theory include unsteady friction, cavitation, a number of FSI effects, viscoelastic behaviour of the pipe-wall material, leakage and blockage. The discrepancies originate from assumptions in the development of the classic water hammer equations. These findings are important for developers and users of theoretical models. Objavljeno v A. Bergant, A. Tijsseling, J. Vftkovsky, D. Covas, A.R. Simpson, M. Lambert: Further investigation of parameters affecting water-hammer wave attenuation, shape and timing - Part 1: Mathematical tools & Part 2: Case studies, Journal of Hydraulic Research, IAHR, let. 46, 2008, 3, 373-381 & 382-391. IF(2008): 0.883 Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 10588187 5. Naslov SLO Raziskava vpliva ujetega zraka v cevovodu s kapljevino ANG Research of influence of trapped air pocket in liquid-filled pipelines Opis SLO Ujet zrak v cevovodu s kapljevino lahko povzroči nevarna nihanja tlaka in energijske izgube. Podajamo originalne eksperimentalne raziskve ujetega zraka, ki pri kritičnih pogojih inducira sekundarna nihanja, ki se superponirajo s primarnim nihanjem v sklopljeno valovanje. Postavili smo matematični model za popis obravnavanega pojava. Rezultati izračuna in meritev se dobro ujemajo. Dokazali smo vpliv nestalnega kapljevinskega trenja na dušenje visokofrekvenčnih tlačnih amplitud. Ugotovitev je pomembna za varnostno analizo tlačnih nihanj v sistemih hidroelektrarn. Priporočamo ozračenje sitema. ANG Trapped gas pockets may cause severe operational problems in liquid piping systems. Experimental investigations of beat phenomena have been carried out in a laboratory apparatus. The transient event is initiated by rapid closure of a side-discharge solenoid valve. Predicted and measured results are compared and discussed. It is shown that the fully-developed beat is strongly attenuated by unsteady friction and not so by steady friction. This finding is important for safety analysis of hydropower plant. Air release is strongly recommended. Objavljeno v A. Bergant, Y. Kim, A.S. Tijsseling A., M.F. Lambert, A.R. Simpson (2009). Analysis of beat phenomena during transients in pipelines with a trapped air pocket, Proceedings of the 3rd IAHR International Meeting of the Workgroup on Cavitation and Dynamic Problems in Hydraulic Machinery and Systems, Brno 2009, str. 409 - 418. IF(2008): - Tipologija 1.08 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci COBISS.SI-ID 11272731 7. Najpomembnejši družbeno-ekonomsko relevantni rezultati projektne skupine6 Družbeno-ekonomsko relevantni rezultat 1. Naslov SLO Razvoj vodnih turbin ANG Development of water turbines Litostroj je razvil dvojno francisovo turbino, ki je sestavljena iz špirale, dveh vodilnikov, dvojnega gonilnika (dvojček) in dveh sesalnih cevi. Turbina je vgrajena nad gladino spodnje vode. Tak način postavitve omogoča Opis SLO obratovanje ene strani dvojčka od zagona do delne polne obremenitve stroja pri zaprtem vodilniku druge strani dvojčka, ki se vrti v zraku. V naslednjem koraku odpiramo drugi vodilnik do polne obremenitve stroja. S tem znatno razširimo pas obratovanja z visokim izkoristkom v primerjavi s standardno (enojno) francisovo turbino. ANG Litostroj has developed a double-flow horizontal-shaft Francis turbine that consists of a single spiral casing, two guide vane apparatuses, double runner and two draft tubes. The turbine is settled above the tailwater level. This enables operation of one side of the double-runner from turbine start-up to full-partial load whereas the other side of the runner rotates free of water. In the next step the second side of the runner is gradually opened to full- turbine load. The main advantage of the newly developed turbine in comparison with a single-runner one is a much wider range of operation. Šifra F.06 Razvoj novega izdelka Objavljeno v E. Höfler, A. Bergant (2007). Konstrukcijske in obratovalne značilnosti dvojnih francisovih turbin, Cimosov forum, 3. zbornik referatov, Koper, str. 109 - 113. IF(2008): - Tipologija 1.09 Objavljeni strokovni prispevek na konferenci COBISS.SI-ID 10363419 2. Naslov SLO Raziskava prehodnih pojavov v HE Magpie, Kanada ANG Water hammer analysis in Magpie HPP, Canada Opis SLO Prehodni pojavi v hidroenergetskih sistemih so ključni za varno obratovanje elektrarne. Litostroj je izdelal za naročnika v Kanadi tri vertikalne cevne turbine, ki so plod razvoja obravnavanih turbin v zadnjem desetletju. Razvili smo togi model kompleksnega gradnika turbine iz rezultatov raziskav v tem projektu in predhodnih projektih. Podrobno smo analizirali nestalni tlak, vrtilno hitrost in aksialno hidravlično silo. ANG Hydraulic transients are essential for safe operation of hydropower plant. Litostroj has manufactured three vertical tubular turbines for customer in Canada. The turbines have been developed in Litostroj during the last decade. A rigid water hammer model of water turbine unit has been developed within this and other projects. Transient pressure, rotational speed and axial hydraulic force have been carefully analysed. Šifra F. 17 Prenos obstoječih tehnologij, znanj, metod in postopkov v prakso Objavljeno v A. Bergant (2007). Centrale hydro-electrique de Magpie. Analyse des transitoires hydrauliques, por10204, Litostroj E.I. d.o.o., Ljubljana, 17 strani. IF(2008): - Tipologija 2.13 Elaborat, predštudija, študija COBISS.SI-ID 11056411 3. Naslov SLO Razvoj turbinskega simulatorja ANG Development of turbine simulator Opis SLO Turbinski simulator je razvit za uporabo pri preizkusih in nastavitvah krmiljenja turbine v tovarnah in na terenu. Simulacija se izvaja z uporabo osebnega računalnika, na katerega je povezana komunikacijska enota. Za preizkuse se preko svojih vhodnih in izhodnih signalov simulator poveže preko komunikacijske enote v zaprto zanko s hidravlično tlačno napravo in s krmilnikom turbine, kateremu v realnem času daje vse potrebne signale za simulirano obratovanje. Simulator je namenjen za simulacijo obratovanja reakcijskih vodnih turbin pri obratovanju v prostem teku in na mreži. ANG The turbine simulator is device which was developed to be used for factory testing and factory setting of turbine governors. Using the input and output modules it is communicating with hydraulic pressure unit and turbine governor, so it receives, calculates and sends real time data for turbine governor operation. It is developed to simulate reaction water turbine operation in mechanical run as well as load operation. Šifra F.06 Razvoj novega izdelka Objavljeno v D. Dolenc, A. Bergant, A. Sluga: Turbine simulator for Kaplan and Francis turbine governors testing, Proceedings of the International Conference and Exhibition, Hydro 2008, Ljubljana 2008, CD-ROM, 7 str. IF(2008): - Tipologija 1.08 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci COBISS.SI-ID 10695963 4. Naslov SLO Raziskava prehodnih pojavov v HE Perućica, Črna gora ANG Investigation of hydraulic transients in Perućica HPP, Montenegro Opis SLO Prehodni pojavi v hidroenergetskih sistemih so ključni za varno obratovanje elektrarne. Litostroj je obnovil štiri peltonove turbine za naročnika v Črni gori. Vgradili smo nove šobe in notranje servomotorje, ki so plod razvoja v zadnjem desetletju. Razvili smo nov model kompleksnega gradnika peltonove turbine, ki je bil tudi predmet doktorske disertacije. Model zajema sinhrono delovanje šobe in odrezača curka z istočasnim upoštevanjem hidravličnih in mehanskih momentov kar je novost. Rezultati izračuna so primerjani z rezultati meritev na terenu. ANG Hydraulic transients are essential for safe operation of hydropower plant. Litostroj has refurbished and ugraded four Pelton turbins for a customer in Montenegro. New nozzles and internal servomotors have been developed and instaled. A new theoretical model for Pelton turbine has been developed as a part of doctoral study. The model simulates simultaneous action of nozzle and jet deflector taking into account hydraulic and mechanical torques. Numerical results are compared with results of measurements. Šifra F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj Objavljeno v U. Karadžić, A. Bergant, P. Vukoslavčević (2008). Parameters affecting water hammer in a high-head hydropower plant with Pelton turbines, Proceedings of the 10th International Conference on Pressure Surges, BHR Group, Edinburgh 2008, Velika Britanija, str. 351-364. IF(2008): - Tipologija 1.08 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci COBISS.SI-ID 10590747 5. Naslov SLO Raziskava dinamičnega odziva zračnih ventilov ANG Investigation of dynamic behaviour of air valves Opis SLO Vabljeno predavanje je zajemalo raziskave zračnega ventila kot blažilca vodnega udara v kavitacijskih pretočnih pogojih. Pojavu ozračenja cevovoda z dovajanjem in odvajanjem zraka sledi zaprtje zračnega ventila in posledični vodni udar. Zračne ventile modeliramo s statičnimi in dinamičnimi pretočnimi karakteristikami. Predstavili smo osnove matematičnega modeliranja ob upoštevanju izsledkov originalnih laboratorijskih meritev. Poseben poudarek je bil dan odzivnemu času ventila po stvaritvi kavitacije. Predavanja so se udeležili strokovnjaki iz Kanade in ZDA. ANG The invited lecture deals with air valves as devices for attenuation of water hammer effects during cavitating flow regimes. Large water hammer may be induced after air valve closure following air admission and release. Air valves are modelled using static and dynamic characteristics. Basic principles of mathematical modelling including original findings in laboratory testing have been presented. The lecture was attended by experts from Canada and USA. Šifra F.18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference) Objavljeno v A. Bergant (2009). Dynamic behaviour of air valves in large scale pipeline apparatus, University of Toronto, Toronto 17-04-2009, Kanada. IF(2008): - Tipologija 3.14 Predavanje na tuji univerzi COBISS.SI-ID 10957851 8. Drugi pomembni rezultati projetne skupine7 Rezultati raziskav so se tekom projekta in se uporabiljajo pri izdelavi in vgradnji novo razvitih vertikalnih cevnih turbin za naslednje projekte v Kanadi in ZDA: - HE Chute Allarad, Kanada (H = 17,83 m; Q = 66 m3/s; P = 10570 kW): turbina v obratovanju - HE Rapides des Coeurs, Kanada (H = 22,69 m; Q = 66 m3/s; P = 13620 kW): turbina v obratovanju - HE Magpie, Kanada (H = 20,50 m; Q = 70 m3/s; P = 12950 kW): turbina v obratovanju - HE Vernon, ZDA (H = 10,97 m; Q = 70 m3/s; P = 12950 kW): turbina v obratovanju - HE Sandy Falls, Kanada (H = 9,05 m; Q = 66,7 m3/s; P = 5266 kW): turbina v izdelavi - HE Hound Chute, Kanada (H = 9,87 m; Q = 53,6 m3/s; P = 4713 kW): turbina v izdelavi - HE Lower Sturgeon, Kanada (H = 12,45 m; Q = 63,2 m3/s; P = 7015 kW): turbina v izdelavi H = nazivni neto padec Q = nazivni pretok P = nazivna moč 9. Pomen raziskovalnih rezultatov projektne skupine- 9.1. Pomen za razvoj znanosti- SLO_ Pomen rezultatov projekta za razvoj znanosti lahko zajamemo v naslednjih potezah: - poglobitev razumevanja fizike toka v pretočnem traktu vertikalne cevne turbine s posebnim poudarkom na interakciji med elementi turbine. Poglobljeno znanje fizike toka v elementih vertikalne turbine omogoča optimalno oblikovanje stroja z visokim izkoristkom. - kombinirana uporaba hidravličnih in trdnostnih parametrov elementov stroja za določitev optimalnih izmer elementov turbine ANG Relevance of project results for science development may be summarized as follows: - better understanding of flow physics in the vertical tubular turbine flow-passage system with particular emphasis on flow-interactions between turbine components. Better understanding of flow physics in the vertical tubular turbine components enables optimal design of the turbine with high efficiency. - a novel approach combinig computational fluid dynamics and stress analysis in order to obtain minimum weight and dimensions of turbine components. 9.2. Pomen za razvoj Slovenije10 SLO Pomen rezultatov raziskav za razvoj Slovenije je naslednji: - industrijska rast na področju izdelave energetske opreme - nova delovna mesta kot posledica industrijske rasti - nova znanja na področju izgradnje hidroelektrarn v industriji in javnem sektorju (univerza) - uporaba obnovljivih virov energije - nadaljevanje 160 letne tradicije izdelave vodnih turbin v Sloveniji - večja prepoznavnost slovenskih izdelkov doma in v svetu ANG_ Relevance of the research results to the development of Slovenia may be summarized as follows: - industrial growth in field of manufacturing of power generation equipment - new jobs as a consequence of industrial growth - improved knowledge in the field of hydropower design and construction in industry and civil sector (University) - application of renewable energy sources - continuation od 160 years long tradition of manufacturing of water turbines in Slovenia - promotion of Slovenian products in the country and abroad 10. Samo za aplikativne projekte! Označite, katerega od navedenih ciljev ste si zastavili pri aplikativnem projektu, katere konkretne rezultate ste dosegli in v kakšni meri so doseženi rezultati uporabljeni Cilj F.01 Pridobitev novih praktičnih znanj, informacij in veščin Zastavljen cilj €-da NE Rezultat Dosežen 6 Uporaba rezultatov |V celoti 6 F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj Zastavljen cilj ©DA NE Rezultat I Dosežen 6 Uporaba rezultatov V celoti 6 F.03 Večja usposobljenost raziskovalno-razvojnega osebja Zastavljen cilj ©DA ©NE Rezultat Dosežen 6 Uporaba rezultatov V celoti 6 F.04 Dvig tehnološke ravni Zastavljen cilj DA ©NE Rezultat 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.05 Sposobnost za začetek novega tehnološkega razvoja Zastavljen cilj ü DA ©NE Rezultat 1 ^ Uporaba rezultatov 1 6 F.06 Razvoj novega izdelka Zastavljen cilj © DA NE Rezultat 1 Dosežen 6 Uporaba rezultatov V celoti 6 F.07 Izboljšanje obstoječega izdelka Zastavljen cilj DA ©NE Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.08 Razvoj in izdelava prototipa Zastavljen cilj da One Rezultat Dosežen ▼ Uporaba rezultatov 1V celoti 6 F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj DA ©NE Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.10 Izboljšanje obstoječega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj DA ©NE Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.11 Razvoj nove storitve Zastavljen cilj DA ©NE Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.12 Izboljšanje obstoječe storitve Zastavljen cilj DA ©NE Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.13 Razvoj novih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj DA ©NE Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 6 F.14 Izboljšanje obstoječih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj DA ©NE Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.15 Razvoj novega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj DA ©NE Rezultat 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.16 Izboljšanje obstoječega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj DA ©NE Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.17 Prenos obstoječih tehnologij, znanj, metod in postopkov v prakso Zastavljen cilj da One Rezultat Dosežen ▼ Uporaba rezultatov V celoti 6 F.18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference) Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen ▼ Uporaba rezultatov V celoti 6 F.19 Znanje, ki vodi k ustanovitvi novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj da One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.20 Ustanovitev novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj da One Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 6 F.21 Razvoj novih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj da One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.22 Izboljšanje obstoječih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj da One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.23 Razvoj novih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj da One Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.24 Izboljšanje obstoječih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj da One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.25 Razvoj novih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj da One Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 6 F.26 Izboljšanje obstoječih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj Oda One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.27 Prispevek k ohranjanju/varovanje naravne in kulturne dediščine Zastavljen cilj da One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.28 Priprava/organizacija razstave Zastavljen cilj Ü da One Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.29 Prispevek k razvoju nacionalne kulturne identitete Zastavljen cilj da One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.30 Strokovna ocena stanja Zastavljen cilj Oda One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.31 Razvoj standardov Zastavljen cilj Oda One Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 1 6 F.32 Mednarodni patent Zastavljen cilj da One Rezultat 1 6 Uporaba rezultatov 6 F.33 Patent v Sloveniji Zastavljen cilj Oda One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.34 Svetovalna dejavnost Zastavljen cilj da One Rezultat 6 Uporaba rezultatov 6 F.35 Drugo Zastavljen cilj Oda One Rezultat Uporaba rezultatov 6 Komentar 11. Samo za aplikativne projekte! Označite potencialne vplive oziroma učinke vaših rezultatov na navedena področja Vpliv Ni vpliva Majhen vpliv Srednji vpliv Velik vpliv G.01 Razvoj visoko-šolskega izobraževanja G.01.01. Razvoj dodiplomskega izobraževanja O O o o G.01.02. Razvoj podiplomskega izobraževanja O o o o G.01.03. Drugo: o o o o G.02 Gospodarski razvoj G.02.01 Razširitev ponudbe novih izdelkov/storitev na trgu O O O © G.02.02. Širitev obstoječih trgov o o o © G.02.03. Znižanje stroškov proizvodnje o o o o G.02.04. Zmanjšanje porabe materialov in energije O O o o G.02.05. Razširitev področja dejavnosti o o o © G.02.06. Večja konkurenčna sposobnost o o o © G.02.07. Večji delež izvoza o o o © G.02.08. Povečanje dobička o o o o G.02.09. Nova delovna mesta o o o © G.02.10. Dvig izobrazbene strukture zaposlenih O O ® O G.02.11. Nov investicijski zagon o o o o G.02.12. Drugo: o o o o G.03 Tehnološki razvoj G.03.01. Tehnološka razširitev/posodobitev dejavnosti O o O O G.03.02. Tehnološko prestrukturiranje dejavnosti O o O o G.03.03. Uvajanje novih tehnologij o o o o G.03.04. Drugo: o o o o G.04 Družbeni razvoj G.04.01 Dvig kvalitete življenja © o o o G.04.02. Izboljšanje vodenja in upravljanja © o o o G.04.03. Izboljšanje delovanja administracije in javne uprave © O O O G.04.04. Razvoj socialnih dejavnosti © o o o G.04.05. Razvoj civilne družbe © o o o G.04.06. Drugo: O o o o G.05. Ohranjanje in razvoj nacionalne naravne in kulturne dediščine in identitete © O O O G.06. Varovanje okolja in trajnostni razvoj O O O © G.07 Razvoj družbene infrastrukture G.07.01. Informacijsko-komunikacijska infrastruktura © O O O G.07.02. Prometna infrastruktura © o o o G.07.03. Energetska infrastruktura o o o © G.07.04. Drugo: o o o o G.08. Varovanje zdravja in razvoj zdravstvenega varstva © O O O G.09. Drugo: o o o o Komentar 12. Pomen raziskovanja za sofinancerje, navedene v 2. točki11 1. Sofinancer LITOSTROJ E.I., d.o.o.: do 30.12.2008LITOSTROJ POWER, d.o.o.: od 30.1 Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: 26.757,00 EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: 25,00 % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra numerične in eksperimentalne raziskave gradnikov hidroelektrarne A.01 raziskava vplivov poenostavitev pri postavitvi enačb prehodov za industrijske analize sistemov z vgrajenimi vodnimi turbinami F.02 razvoj optimalnejših specifično počasnih vertikalnih cevnih turbin na osnovi poglobljenega znanja in rezultatov analiz v projektu F.06 prenos razvitih računskih modelov in metod reševanja v prakso F.17 posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom v industriji F.18 1 2 3 4 5 Rezultati raziskav so se tekom projekta in se uporabiljajo pri izdelavi in vgradnji vertikalnih cevnih turbin za naslednje projekte v Kanadi in ZDA: - HE Chute Allarad, Kanada (H = 17,83 m; Q = 66 m3/s; P = 10570 kW): turbina v obratovanju Komentar - HE Rapides des Coeurs, Kanada (H = 22,69 m; Q = 66 m3/s; P = 13620 kW): turbina v obratovanju - HE Magpie, Kanada (H = 20,50 m; Q = 70 m3/s; P = 12950 kW): turbina v obratovanju - HE Vernon, ZDA (H = 10,97 m; Q = 70 m3/s; P = 12950 kW): turbina v obratovanju - HE Sandy Falls, Kanada (H = 9,05 m; Q = 66,7 m3/s; P = 5266 kW): turbina v izdelavi - HE Hound Chute, Kanada (H = 9,87 m; Q = 53,6 m3/s; P = 4713 kW): turbina v izdelavi - HE Lower Sturgeon, Kanada (H = 12,45 m; Q = 63,2 m3/s; P = 7015 kW): turbina v izdelavi H = nazivni neto padec Q = nazivni pretok P = nazivna moč Ocena Aplikativni raziskovalni projekt L2-9692-1615-06/2.13 Hidravlične karakteristike specifično počasne vertikalne cevne turbine, v nadaljnem besedilu projekt, se je v celoti izvajal po projektni dokumentaciji. Cilji projekta za triletno obdobje raziskav od 01.01.2007 do 31.12.2009 so bili v celoti doseženi. Rezultati raziskav bili že v obdobju poteka projekta suksesivno prenešeni v industrijsko prakso. Pomen projekta za sofinancerja lahko strnemo v naslednjih točkah: - poglobljeno znanje fizike toka v elementih vertikalne turbine omogoča optimalno oblikovanje stroja z visokim izkoristkom. Posebno to velja za vpliv kolena s krilci in skoznjo gredjo na vstopne pretočne razmere v klasično izveden konični vodilnik. - zmanjšanje teže in dimenzij stroja pomeni manjšo porabo materialov, energije za obdelavo ter transportnih stroškov in s tem manjše stroške - poglobljeno razumevanje delovanja turbine kot gradinka kompleksnega sistema hidroelektrane (teoretične in eksperimentalne raziskave) - zapolnitev tržne niše predvsem na področju malih in srednje velikih vodnih turbin 2. Sofinancer Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. 2. 3. 4. Komentar Ocena 3. Sofinancer Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 5 1 2 3 4. 5. Komentar Ocena C. IZJAVE Podpisani izjavljam/o, da: • so vsi podatki, ki jih navajamo v poročilu, resnični in točni • se strinjamo z obdelavo podatkov v skladu z zakonodajo o varstvu osebnih podatkov za potrebe ocenjevanja, za objavo 6., 7. in 8. točke na spletni strani http://sicris.izum.si/ ter obdelavo teh podatkov za evidence ARRS • so vsi podatki v obrazcu v elektronski obliki identični podatkom v obrazcu v pisni obliki • so z vsebino zaključnega poročila seznanjeni in se strinjajo vsi soizvajalci projekta Podpisi: Anton Bergant in podpis vodje raziskovalnega projekta zastopnik oz. pooblaščena oseba RO Kraj in datum: Ljubljana 18.4.2010 Oznaka poročila: ARRS-RPROJ-ZP-2010-1/173 1 Samo za aplikativne projekte. Nazaj 2 Napišite kratko vsebinsko poročilo, kjer boste predstavili raziskovalno hipotezo in opis raziskovanja. Navedite ključne ugotovitve, znanstvena spoznanja ter rezultate in učinke raziskovalnega projekta. Največ 18.000 znakov vključno s presledki (približno tri strani, velikosti pisave 11). Nazaj 3 Realizacija raziskovalne hipoteze. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikosti pisave 11). Nazaj 4 Samo v primeru bistvenih odstopanj in sprememb od predvidenega programa raziskovalnega projekta, kot je bil zapisan v predlogu raziskovalnega projekta. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikosti pisave 11). Nazaj 5 Navedite največ pet najpomembnejših znanstvenih rezultatov projektne skupine, ki so nastali v času trajanja projekta v okviru raziskovalnega projekta, ki je predmet poročanja. Za vsak rezultat navedite naslov v slovenskem in angleškem jeziku (največ 150 znakov vključno s presledki), rezultat opišite (največ 600 znakov vključno s presledki) v slovenskem in angleškem jeziku, navedite, kje je objavljen (največ 500 znakov vključno s presledki), izberite ustrezno šifro tipa objave po Tipologiji dokumentov/del za vodenje bibliografij v sistemu COBISS ter napišite ustrezno COBISS.SI-ID številko bibliografske enote. Navedeni rezultati bodo objavljeni na spletni strani http://sicris.izum.si/. PRIMER (v slovenskem jeziku): Naslov: Regulacija delovanja beta-2 integrinskih receptorjev s katepsinom X; Opis: Cisteinske proteaze imajo pomembno vlogo pri nastanku in napredovanju raka. Zadnje študije kažejo njihovo povezanost s procesi celičnega signaliziranja in imunskega odziva. V tem znanstvenem članku smo prvi dokazali... (največ 600 znakov vključno s presledki) Objavljeno v: OBERMAJER, N., PREMZL, A., ZAVAŠNIK-BERGANT, T., TURK, B., KOS, J.. Carboxypeptidase cathepsin X mediates ß2 - integrin dependent adhesion of differentiated U-937 cells. Exp. Cell Res., 2006, 312, 2515-2527, JCR IF (2005): 4.148 Tipopologija: 1.01 - Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID: 1920113 Nazaj 6 Navedite največ pet najpomembnejših družbeno-ekonomsko relevantnih rezultatov projektne skupine, ki so nastali v času trajanja projekta v okviru raziskovalnega projekta, ki je predmet poročanja. Za vsak rezultat navedite naslov (največ 150 znakov vključno s presledki), rezultat opišite (največ 600 znakov vključno s presledki), izberite ustrezen rezultat, ki je v Šifrantu raziskovalnih rezultatov in učinkov (Glej: http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/sifranti/sif-razisk- rezult.asp), navedite, kje je rezultat objavljen (največ 500 znakov vključno s presledki), izberite ustrezno šifro tipa objave po Tipologiji dokumentov/del za vodenje bibliografij v sistemu COBISS ter napišite ustrezno COBISS.SI-ID številko bibliografske enote. Navedeni rezultati bodo objavljeni na spletni strani http://sicris.izum.si/. Nazaj 7 Navedite rezultate raziskovalnega projekta v primeru, da katerega od rezultatov ni mogoče navesti v točkah 6 in 7 (npr. ker se ga v sistemu COBISS ne vodi). Največ 2.000 znakov vključno s presledki. Nazaj 8 Pomen raziskovalnih rezultatov za razvoj znanosti in za razvoj Slovenije bo objavljen na spletni strani: http://sicris.izum.si/ za posamezen projekt, ki je predmet poročanja. Nazaj 9 Največ 4.000 znakov vključno s presledki Nazaj 10 Največ 4.000 znakov vključno s presledki Nazaj 11 Rubrike izpolnite/prepišite skladno z obrazcem "Izjava sofinancerja" (http://www.arrs.gov.si/sl/progproj/rproj/gradivo/), ki ga mora izpolniti sofinancer. Podpisan obrazec "Izjava sofinancerja" pridobi in hrani nosilna raziskovalna organizacija - izvajalka projekta. Nazaj Obrazec: ARRS-RPROJ-ZP/2010 v1.00a 14-A9-3A-3D-47-29-A7-52-89-D1-84-E2-27-25-85-DF-02-76-72-C8