HİDRO, Su Türbini Tasarım ve Test Merkezi, hidroelektrik santrallerinde enerji üretiminde kritik rol oynayan su türbinleri üzerine özelleşmiş bağımsız bir araştırma laboratuvarıdır. TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi bünyesinde yer alan merkez, su türbinlerinin tasarımından testine kadar çeşitli konularda faaliyetlerde bulunmaktadır. Tersine mühendislik ile iyileştirme, hidrolik ve mekanik olarak türbin tasarımı, IEC 60193 standardında model türbin testleri, türbin imalatı ve sahada devreye alma bazı çalışma konularındandır. 

Merkezde, iki adet paslanmaz gövdeden imal edilmiş seri ve paralel çalışmaya uygun çift yönlü pompalar mevcuttur. Pompa motorlarında 5 Hz’den 65 Hz’e kadar frekans kontrollü hız ayarı yapılabilmektedir. Nominal çalışma noktasında tek pompa kapasitesi; 1 MW güç, 80 m düşü ve 1 m3/s debidir. 2 MW güce kadar üretim sağlayan, 5 Hz’den 65 Hz’e kadar frekans kontrollü, çift yönlü çalışabilen generatör  ve özel yük gereksinimlerine göre tasarlanmış hidrostatik generatör yatağı bulunmaktadır. Elektromanyetik debimetre, fark basınç ölçüm cihazları ve özel ihtiyaçları karşılayan birçok dijital ve analog ölçüm aleti de mevcuttur. 

Merkez üç ana birimden oluşmakta olup; ilgili birimler, yürüttükleri faaliyetler ve yetenekleri aşağıda aktarılmaktadır.

 

Bilgisayar Destekli Tasarım Laboratuvarı

Tasarım ofislerini ve yüksek başarımlı hesaplama istasyonunu içermektedir. Bu birimde hidrolik türbinlerin mekanik ve hidrolik tasarımları yapılmaktadır. Üç boyutlu modellemelerde parametrik olarak çalışılmakta ve bu modeller optimizasyon metotları kullanılarak iyileştirilmektedir. Tasarımlar yüksek kapasiteli iş istasyonları ile gerçekleştirilmektedir. Sonrasında tasarım doğrulaması için yüksek başarımlı hesaplama istasyonunda simülasyonlar tamamlanarak türbin tasarımları nihai haline getirilmektedir. 

 

Bilgisayar destekli tasarım ofisi

 

 

Türbin İmalat Laboratuvarı

İmalat atölyesini ve kalite kontrol ofisini içermektedir. Atölye, iki adet bilgisayar kontrollü üretim tezgâhı (CNC) ile donatılmıştır. Tasarımı tamamlanan türbinlerin test için modelleri ve bazı gerçek boyutlu türbin bileşenleri merkez bünyesinde üretilebilmektedir. Teknisyenler tarafından yüksek hassasiyetle üretilen türbin bileşenleri imalat sonrasında kalite kontrol ofisine yönlendirilmektedir. Burada koordinat ölçüm cihazı (CMM) ve farklı ölçüm ekipmanları kullanılarak üretim kontrolleri tamamlanmaktadır. 

 

DMG Cihazı

DMU 65 monoBLOCK

X yönünde maks. hareket: 735 mm

Y yönünde maks. hareket: 650 mm

Z yönünde maks. hareket: 560 mm

Maks. tabla yükü: 1.000 kg

Tabla çapı: 650 mm

 

Mazak CNC Tezgahı

INTEGREX i-200ST (1500U)

En yeni teknoloji ile tasarlanmış, esneklik ve performansı sanat eseri gibi harmanlayıp aynı zamanda hem çevre dostu hem de enerji verimliliği sağlayan tornalama merkezi tezgahıdır.

Maksimum işleme uzunluğu: 1,519 mm

Maksimum işleme çapı (üst taret): 658 mm

X yönünde maks. hareket: 615 mm

Y yönünde maks. hareket: 260 mm

Z yönünde maks. hareket: 1,585 mm

W yönünde maks. hareket: 1,539 mm

X2 yönünde maks. hareket: 230 mm

Z2 yönünde maks. hareket: 1,388 mm

CMM Cihazı

Model Türbin Çarkı Üretim Aşaması

Model Türbin Ayar Kanadı Kalite Kontrolü

 

MİLHES Projesi kapsamında Kepez hidroelektrik santrali için tasarlanan prototip türbine uygun olarak üretilen model türbin çarkı 

MİLHES Projesi kapsamında Kepez hidroelektrik santrali için tasarlanan prototip türbine uygun olarak üretilen model türbin çarkı  

DMU 65 monoBLOCK CNC tezgahlarında üretim aşaması

DMU 65 monoBLOCK CNC tezgahlarında üretim aşaması

  

 

 

Su Türbini Model Test Birimi

Gelişmiş numerik yöntemler kullanılarak tasarım ve analiz süreçlerinden geçmelerine rağmen gerçek koşullarda türbinlerin davranışlarını deneysel yöntemlerle doğrulamak özellikle yüksek güç kapasiteli türbinlerde istenmeyen maliyetleri önlemek adına büyük önem taşımaktadır. Su Türbini Model Test Birimi bu amaçla kurulmuş dünyanın en yüksek test gücü kapasitesine sahip deney düzeneğini içermektedir. Bu düzenek gerçekte kullanılacak türbinin benzetim yöntemleri ile küçültülmüş modelleri üzerinde performans kriterlerinin (debi, düşü, tork, güç ve verim) ve kavitasyon karakteristiklerinin araştırılmasını sağlamaktadır. Tüm kalibrasyonları ilgili birim içerisinde yapılabilen çok sayıda elektronik ölçüm ekipmanından veriler anlık olarak merkezi kontrol sistemine aktarılmaktadır. Bu veriler test sırasında gözlenmekte ve mühendislerce motor, pompa ve yatak gibi çeşitli ekipmanların kontrolü yapılarak test çalışmaları yürütülmektedir. Deney düzeneği tamamen IEC60193 standardına uygun olarak her türlü test aşamasını gerçekleştirebilecek şekilde tasarlanmıştır. Şekil 7, test öncesinde montajı tamamlanmış model türbin ve test düzeneğinden görünüm sunmaktadır.

 

 MİLHES Projesi Model Türbini (Test Öncesi)