I och med införandet av vind- och solenergi i elproduktionen har vattenturbiner fått en viktig uppgift i att balansera upp en varierande produktionsnivå av el. Eftersom vattenturbinernas ursprungliga design inte är optimerad för ständiga start och stopp har detta lett till oönskade vibrationer i turbinen, vilket i sin tur leder till långa och kostsamma driftsstopp, ibland under flera månader. För att råda bot på detta har Florian Thiery i sin doktorsavhandling utvecklat modeller och simuleringar som gör att vattenturbiner ska bli mer driftsäkra, skriver universitetet på sin hemsida.

– Motivet till min forskning är att ändra designparametrarna hos vattenturbinen så att farliga vibrationer kan reduceras. Genom att använda modellerna jag föreslår är det möjligt att utföra mycket snabbare simuleringar utan att förlora för mycket information om dynamiken i turbinerna. Detta resulterar i en snabbare utvärdering av vattenturbinens designparametrar, säger Florian Thiery vid forskningsämnet datorstödd maskinkonstruktion och som genomfört sin forskning inom ramen för Svenskt Vattenkraftcentrum (SVC).

– Behovet att byta ut dyrbara mekaniska komponenter minskar vid en bättre design. Dessutom kan man anpassa vattenturbinerna för de nya miljövänliga smörmedel som börjar dyka upp på marknaden. Dessa kan ha lägre viskositet som minskar de dämpande egenskaperna vilket i sin tur ökar risken för att bladen i turbinen kommer i kontakt med den omgivande konstruktionen, säger Florian Thiery.

Bild: Florian Thiery, doktor i datorstödd maskinkonstruktion vid LTU. Foto: Ted Karlsson