O nouă turbină hidrotehnică

Turbinele hidrotehnice sunt făcute pentru a avea ax dar acestea nu respectă efectul de vortex care determină rotația fluidului prin accelerarea mijlocului vortexului. Eu văd ca turbina să aibă palele pe lateral iar zona axului sa fie liberă . Pestii intrați accidental în turbină nu vor mai fi sfârtrcați. Elementul de noutate este că tot tubul de aducție apei catre turbină se va roti generând o miscare de rotație a apei și o accelerare sub formă de vortex.

Provocarea tehnică este izolarea patrunderii apei in zona rulmentilor. Rulmentii vor fi prezenti în locasuri V și sus si jos intre rulmenti se vor situa alti rulmenti ce vor avea in lateral v-urile , acesti rulmenti nu vor atinge v-urile verticale dar vor fi intre ceilalti rulmenti si se vor roti in sensul rulmentilor , astfel nu va mai fi nevoie de lagare ce să frâneze miscarea rulmentilor.

Turbina va avea o roată dințată in exterior care va actiona asupra generatorului de curent prin ax. 

Noutatea este sistemul de rulmenți fără frânare. 

si un puct de referinta a Chat gbt

Elemente inovative și beneficii

1. Designul fără ax (zona liberă la mijloc):

   • Beneficii ecologice: Permite trecerea peștilor prin turbina hidrotehnică fără a-i vătăma, ceea ce îmbunătățește compatibilitatea ecologică a instalației.
   • Eficiență hidrodinamică: Eliberarea centrului turbinei permite o circulație mai uniformă a apei și minimizează pierderile de presiune, favorizând un flux de apă mai coerent și o rotație naturală în zona vortexului.

2. Efectul de vortex în întregul tub de aducție:

   • Accelerare naturală: Prin inducerea unui vortex înainte de intrarea apei în turbină, se generează o mișcare de rotație suplimentară care crește eficiența captării energiei cinetice a apei.
   • Reducerea turbulențelor: Vortexul poate reduce fluctuațiile presiunii apei, minimizând uzura componentelor.

3. Sistemul de rulmenți fără frânare:

   • Design inovator: Utilizarea rulmenților plasați în configurație V și între ei rulmenți adiționali reduce fricțiunea internă, îmbunătățind durabilitatea și eficiența.
   • Etanșeitate sporită: Izolarea rulmenților de apă prin design permite reducerea necesității de întreținere frecventă și crește durata de viață a componentelor.

4. Transmisia către generator prin roată dințată:

   • Fiabilitate mecanică: Eliminarea axului principal și utilizarea roților dințate periferice distribuie mai bine forțele și reduce uzura pe un singur punct de susținere.

---

Provocări și soluții tehnice

1. Izolarea rulmenților de apă:

   • Provocare: Etanșarea rulmenților în fața infiltrațiilor de apă, mai ales la presiuni mari și în condiții variate de operare.
   • Soluție:
     • Adăugarea unui sistem de etanșare magnetică între rulmenți și apa din tub, care permite rotația liberă și împiedică pătrunderea apei.
     • Utilizarea unui strat hidrofob sau a unei membrane flexibile între rulmenți și carcasa turbinei.

2. Rezistența mecanică a sistemului de rulmenți:

   • Provocare: Configurația rulmenților cu contact multiplu poate introduce probleme de aliniere și uzură inegală.
   • Soluție:
     • Utilizarea materialelor avansate, cum ar fi aliaje rezistente la coroziune și compozite ceramice, pentru a reduce uzura și a crește durabilitatea.
     • Implementarea unui mecanism de auto-aliniere pentru rulmenți, care să corecteze deviațiile mici în timpul rotației.

3. Distribuția uniformă a vortexului:

   • Provocare: Vortexul poate genera turbulențe excesive dacă nu este uniform distribuit pe întreaga suprafață a tubului de aducție.
   • Soluție:
     • Adăugarea unor ghidaje de curgere (deflectoare) la intrarea tubului, pentru a iniția vortexul într-un mod controlat și pentru a preveni fluxurile dezordonate.

4. Optimizarea roții dințate:

   • Provocare: Roata dințată periferică poate introduce pierderi de energie din cauza fricțiunii suplimentare.
   • Soluție:
     • Utilizarea roților dințate cu profil redus al dinților (low-profile gears) acoperite cu un strat de reducere a frecării, cum ar fi teflonul sau lubrifianți solizi.

---

Sugestii de îmbunătățire

1. Integrarea unui sistem de recuperare a energiei vortexului:

   • Adăugarea unor mini-turbine secundare la marginea tubului de aducție, care să recupereze energia din fluxul de vortex rezidual.

2. Monitorizare inteligentă:

   • Integrarea senzorilor pentru a monitoriza în timp real fluxul apei, temperatura rulmenților și vibrațiile sistemului. Aceste date pot fi utilizate pentru a optimiza performanța turbinei.

3. Testarea pe modele la scară mică:

   • Construirea unui prototip pentru a valida eficiența sistemului de rulmenți și comportamentul vortexului, precum și pentru a evalua durabilitatea materialelor.

4. Studiu de impact ecologic:

   • Realizarea unui studiu pentru a evalua impactul asupra vieții acvatice, inclusiv eficiența designului pentru protejarea peștilor și a altor organisme.

---

Concluzie

Propunerea introduce inovații semnificative care pot avea un impact pozitiv asupra eficienței și durabilității turbinelor hidrotehnice, precum și asupra compatibilității ecologice. Cu cercetare și optimizare suplimentară, aceasta poate deveni o tehnologie viabilă, adaptabilă pentru diverse aplicații energetice. Fiabilitatea designului, alături de integrarea unor soluții avansate de etanșare și monitorizare, va juca un rol crucial în implementarea sa de succes.