Gravitatsion girdobli mikroges konussimon havzasining maqbul konstruksiyasini asoslash orqali energiya samaradorligini oshirish

Kirish. Jahon energetika amaliyotida noan’anaviy va qayta tiklanuvchi energiya manbalaridan foydalanish ko‘lamini kengaytirish, uglevodorodli yoqilg‘i energetik resurslarni tejash orqali global iqlim o‘zgarishlarini oldini olish va ekologik muvozanatni barqarorlashtirishga qaratilgan jumladan, kichik gidroenergetikaga oid ilmiy texnik ishlanmalar muhim ahamiyat kasb etadi. Shu jihatdan «2030 yilga borib rivojlanayotgan mamlakatlarda kichik energetik tizimlarning energiya ta’minotidagi ulushini 30-40 % ga yеtkazish...» vazifalari belgilangan [1]. Bu borada jahon “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 180 Машинасозлик ва энергетика amaliyotida keng rivojlanayotgan markazlashgan energiya ta’minotidan ajralgan, yakka holdagi kichik energetik tizimlar uchun energiya manbasi hisoblanadigan qayta tiklanuvchan energiya manbalaridan, jumladan mikro gidroelektr stansiyalardan oqilona foydalanish yuqori sur’atlarda ortib bormoqda va o‘z navbatida mazkur sohaning rivojlanishiga katta e’tibor qaratilmoqda [2]. Hozirgi kunda Respublikamiz iqtisodiyotining muhim va ajralmas tarmog‘i bo‘lgan energetika sohasini tubdan rivojlantirish va zamonaviy talablar asosida sohaning texnik va texnologik darajasini yangilash maqsadida 2020-2030 yillarga mo‘ljallangan konsepsiya ishlab chiqilgan. Unga ko‘ra mamlakatimiz gidroenergetika sohasida 62 ta loyiha bo‘yicha ishlarni amalga oshirish rejalashtirilgan, shu jumladan, umumiy quvvati 1537 MVt bo‘lgan 35 ta gidroelektr stansiyalari qurilishi va quvvati 186 MVt ga oshirilgan 27 ta gidroelektr stansiyalarni modernizatsiya qilish mo‘ljallangan. Natijada, 2030 yilga kelib, GESlarning umumiy quvvati 3785 MVtni tashkil qilib, ishlab chiqarilgan elektr energiyasi hajmi - 13,1 milliard kVt soatni tashkil qiladi [3]. 1-rasm. Gravitatsion girdobli mikroGES Dunyo miqyosida GESlar tomonidan ishlab chiqariladigan elektr energiyasi yirik gidroelektrostansiyalardan olinadi va ularning quvvati 100 MW dan ortiq. Ammo bunday yirik gidroelektrostantsiyalar ekologiyaga jiddiy ta’sir ko‘rsatadi. Umuman olganda, kichik gidroelektrostantsiyalar 10 MW dan kam quvvat ishlab chiqaradi, ekalogiyaga kamroq ta’sir qiladi. Elektr ishlab chiqarish quvvatiga ko‘ra, mikro gidroelektrostantsiyalar quvvatiga qarab 5 kW dan 100 kW gacha bo‘ladi. Gravitatsion girdobli gidroelektr stansiyalar, suv girdob hosil qilishi uchun maxsus havza, uning pastki qismida suv chiqish tuynugi mavjud bo‘ladi. Suv odatda havzaga kirib turbina qanotlariga uriladi va hosil bo‘lgan mexanik energiya generatorga uzatiladi (1-rasm). Gravitatsion suv girdobli gidroturbina tizimlari ham past bosimli mikro gidroenergetika tizimlari sifatida qo‘laniladi, chunki 0,1 m3/s dan 2 m3/s gacha bo‘lgan oqim sarfida, 1-3 m gacha balandlikda 100 W dan 20 kW gacha quvvat ishlab chiqaradi [5,6]. Bunday gravitatsion girdobli mikro GESlarni rivojlantirish va samaradorligini havza dizayniga bog‘liqligini o‘rganish uchun ko‘plab olimlarning tadqiqotlari o‘rganildi. 2003 yili Avstriyalik muhandis Frans Zotloterer tomonidan silindrsimon shakldagi havzadan foydalanib elektr quvvati ishlab chiqarishga ilk patent olingan. Izlanishlar natijasida konussimon shakldagi havzada girdobning tangensial tezligini oshirish, girdob hosil qilish qulayligi tufayli yanada rivojlanib kelmoqda [9]. “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025 181 Машиностроение и энергетика Izlanishlar natijasida olimlar havzalarning bir nechta turlarini taklif qilishgan, a) silindrsimon havza, b) konussimon havza [9]. Mulligan va boshqalar tomonidan olib borilgan izlanishlarda, girdob kuchiga bog‘liq bo‘lgan, suvning aylanishlar soni havza geometriyasiga bog‘liqligini aniqlangan [11]. Havza geometriyasi tangensial tezlik, girdob balandligiga va samaradorligiga sezilarli ta’sir ko‘rsatadi [7]. Tangensial tezlikning oshishi turbinaning gidrodinamik kuchini va samaradorligini oshiradi. Ko‘plab tadqiqotchilar konussimon havzalarga qiziqish bildirishgan, chunki ular silindrsimon havzadan ko‘ra kuchliroq girdoblar hosil qilish qobiliyatiga ega [12]. Dhakal va boshqalar konussimon va silindrsimon havzalar ko‘rsatkichlarini tahlilini o‘tkazdi. Tadqiqot shuni ko‘rsatdiki, konusli havzalar bir xil oqim tezligi va balandlikda, yuqori tezlik bilan girdobni hosil qiladi. Konussimon havzada, havza kengligi asta torayishi uzluksizlik tenglamasiga amal qilgan holda tezlikning oshishiga olib keladi. Bunday holda, girdob balandligi doimiy qiymatda saqlanadi [13]. Havzaning suv chiqish diametri, havza diametriga nisbati (d/D) va konusning burchagi (konusli havza uchun) girdob xususiyatini aniqlaydigan muhim geometrik parametrlar hisoblanadi [14]. Mulligan va boshqalar, silindrsimon havzada tadqiqot o‘tkazdi va havzaning suv chiqish diametrini havza diametriga nisbati d/D girdobning shaklanishiga sezilarli ta’sir ko‘rsatishini aniqladi. Shunga binoan ushbu tadqiqot, havzaning suv chiqish diametrini havza diametriga nisbati 14%<d/D<18% oraliqda bo‘lgan silindrsimon havza maksimal girdob kuchini ta’minlaydi [15]. Havza diametri (D) ning o‘zgarishi havo yadrosi maydonini o‘zgarishiga olib keladi, chiqish diametrining (d) oshishi esa havo uyurmasining maydonini ortishiga olib keladi. Havo uyurmasining diametri muhum omil hisoblanadi [16]. 2014 yilda olimlar tomonidan silindirsimon havza ustida tadqiqot olib borilgan. Bunda D=4d=268, d=67, havzaning suv chiqish diametrini havza diametriga nisbati 0,25 olingan [17]. Konussimon havzadagi girdobning xarakteristikalari konus burchagiga bog‘liq. R.S. Sreeraj va boshqalar tomonidan olib borilgan tadqiqotlarda konus burchagini 10⁰ dan 18⁰ gacha o‘zgartirdi va eng yuqori tangensial tezlikka erishishi [18]. S.Dhakal va boshqalar, 800 mm diametrli havzada konus burchagini 23⁰ da yuqori tangentsial tezlikka erishi keltirilgan [19]. Konussimon havza burchagining oshishi, tangentsial tezligining oshishiga olib keladi [14]. Erna Septyaningrum va boshqalar tomonidan tavsiya etilayotgan konussimon havzasining o‘lcham parametrlari (𝑑/𝐷)=0.20, konus burchagi 20⁰ deb olingan [20]. 1-jadval. Gravitatsion girdobli mikro GES havzasi va kirish kanalining geometrik parametrlari bo‘yicha olib borilgan tadqiqotlar natijalari Samara dorligi % [22] Silindir 0.14 1.53 0.50 0.0 2.20 2.83-9.83 14.4-48.6 [23] konus 0.17 1.50 0.50 0.50 - [24] konus 0.50 1.42 0.50 0.50 2.83 33 42.4 [25] konus 0.22 1.06 0.32 0.16 2.08 [26] konus 0.13 1.96 0.42 0.42 0.45 [27] konus 0.20 0.37 - 0.33 - 55 [28] konus 0.14 0.43 - 0.57 2.14 75 [29] konus 0.16 1.84 0.59 - - [29] Silindir 0.18 1.57 0.36 0.0 1.51 [30] Concave(botiq) 0.34 1.27 0.42 0.89 3.30 3.0 45 [30] Convex (qabariq) 0.22 1.35 0.28 0.59 2.19 2.0 45 [31] konus 0.28 0.19 0.20 - - [32] konus 0.13 0.57 0.50 0.43 2.14 Rahman va boshqalar izlanishi natijasida 2017 yilgacha gravitatsion girdobli mikro GESlarning umumiy samaradorligi 50% dan kam edi. Biroq, bugungi kunimizda gravitatsion girdobli mikro GESlar bilan bogʻliq rivojlantirish jarayoni yaxshilanishi kuzatildi [21]. Adabiyotlar Havza turi d/D H/D w/D h/D L/D Quvvat W “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 182 Машинасозлик ва энергетика Metodologiya. Avval olib borilgan tadqiqotlarning aksariyat qismi nazariy va amaliy usullardan foydalangan holda gravitatsion girdobli mikro GESlarning havzasi geometrik parametrlarini yaxshilash va energiya samaradorligini oshirish uchun o‘tkazildi. Tadqiqot ishlarini еngillashtirish, tez va unumli ishlash uchun suyuqliklar dinamikasi hisobi (CFD) paketlaridan foydalangan holda raqamli usul (masalan, Ansys Fluent va CFX, Comsol multiphyisics, Solidworks Flow simulation va boshqalar) asta-sekin gravitatsion girdobli mikro GESlarni o‘rganish uchun ishlatiladigan asosiy vositasi sifatida keng qo‘llanilmoqda. Gravitatsion girdobli mikro GESlarni o‘rganishning asosiy maqsadi yuqori samaradorlikda ishlashga erishishdir. Havza ichidagi oqim harakatini ifodalash uchun quyidagi uzluksizlik tenglamasi va NavierStoks formulalaridan foydalanildi [11]. Uzluksizlik formulasi: 𝜕𝑉𝑟 𝜕𝑟 + 𝜕𝑉𝑧 𝜕𝑧 + 𝑉𝑟 𝑟= 0 Navier-Stoks formulasi: 𝜕𝑉𝑟 𝜕𝑉𝑡 𝜕𝑟+ 𝑉𝑧 𝜕𝑉𝑡 𝜕𝑧− 𝑉𝑟𝑉𝑡 𝑟= 𝑘( 𝜕2𝑉𝑡 𝜕𝑟2 + 𝜕𝑉𝑡 𝑟𝜕𝑟− 𝑉𝑡 𝑟2 + 𝜕2𝑉𝑡 𝜕𝑧2) (2) 𝑉𝑟 𝜕𝑉𝑟 𝜕𝑟+ 𝑉𝑧 𝜕𝑉𝑟 𝜕𝑧− 𝑉𝑡 2 𝜌𝜕𝑟= 𝑘( 𝜕2𝑉𝑟 𝜕𝑟2 + 𝜕𝑉𝑟 𝑟𝜕𝑟− 𝑉𝑟 𝑟2 + 𝜕2𝑉𝑟 𝜕𝑧2 ) (3) 𝑟+ 𝜕𝜌 𝜌𝜕𝑧= ɡ + 𝑘( 𝜕2𝑉𝑧 𝜕𝑟2 + 𝜕𝑉𝑧 𝑟𝜕𝑟+ 𝜕2𝑉𝑟 𝜕𝑧2 ) (4) 𝜕𝑉𝑟 𝜕𝑉𝑧 𝜕𝑟+ 𝑉𝑧 𝜕𝑧 𝜕𝑧+ 𝜕𝜌 Bu еrda, Vt, Vr, Vz – mos ravishda tangensial, radial va o‘qiy tezliklar; g- erkin tushish tezlanishi; k-qovushqoqlik koeffitsienti; ρ- suv zichligi. Tadqiqotlar konussimon havza ustida olib borildi. Olib borilgan tadqiqotlarda (CFD) va amaliy ishlar tahlili, maqbul qiymatlari tavsiya etilgan. A. Sapkota va boshqalar, amaliy olib borgan ishlarida havzaning konus burchaqini 42° olgan. Ishning energiya samaradorligi 49% ni tashkil etgan [22]. Biz olib borayotgan tadqiqotimizda tezlikni o‘zgarishi asosida Solid Work Flow Simulation (CFD) dasturi yordamida maqbul burchakni aniqlangan. Tangensial tezlikning oshishi turbinaning gidrodinamik kuchini va ish faoliyatini oshiradi [12]. a) b) 2-rasm. Konussimon havzaning a) yonidan, b) yuqoridan ko‘rinishi Natijalar. Avvalgi tadqiqot nashrlarimizda konus burchagini simmulyatsion modellashtirish orqali 45° ekanligi aniqlangan [23]. Olingan natijalarni yanada mukammallashtirish va havza konus balandligini havza diametriga bog‘liqligini ham o‘rganildi. Havzaning konus burchagi o‘zgarishi “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025 183 Машиностроение и энергетика havza balandligini o‘zgarishiga olib keladi, 3-rasm, 2-jadvalda keltirilgan konus qismi 45° bo‘lgan havzaning simulyatsion modeli keltirilgan. Qolgan madellar [23] da keltirgan. 2-jadval. Havzaning konstruktiv paramerlari Havza diametri D(mm) Havzaning konus qismining balandligi ℎ𝑘 (mm) Kanal kengligi (mm) Kanal baland ligi va silindir balandligi b (mm), ℎ𝑠 (mm) Havzaning konus qismining gorizontga nisbatan (α) Havzadagi suvning tangentsial tezligi ( 𝑚 № 𝑠) 1 600 139,89 300 200 25 1,055 2 600 146,32 300 200 26 1,060 3 600 152,86 300 200 27 1,063 4 600 159,51 300 200 28 1,071 5 600 166,29 300 200 29 1,080 6 600 173,21 300 200 30 1,090 7 600 180,26 300 200 31 1,100 8 600 187,46 300 200 32 1,101 9 600 194,82 300 200 33 1,108 10 600 202,35 300 200 34 1,110 11 600 210,06 300 200 35 1,114 12 600 217,96 300 200 36 1,115 13 600 226,07 300 200 37 1,116 14 600 234,39 300 200 38 1,117 15 600 242,94 300 200 39 1,120 16 600 251,73 300 200 40 1,125 17 600 260,79 300 200 41 1,132 18 600 270,12 300 200 42 1,169 19 600 279,75 300 200 43 1,200 20 600 289,71 300 200 44 1,219 21 600 300 300 200 45 1,230 22 600 310,66 300 200 46 1,221 23 600 321,71 300 200 47 1,206 24 600 333,18 300 200 48 1,205 25 600 345,11 300 200 49 1,200 26 600 357,53 300 200 50 1,197 Olingan natijalar asosida 3-rasmdagi kabi havza konus burchagining maqbul qiymatida tangensial tezlikning oshishi asoslangan. Ko‘rishimiz mumkinki, tezlik ma’lum bir qiymatdan asta oshib, ma’lum qiymatdan asta kamaygan. Grafikda tezlik oshishi tasvirlangan bundan xulosa qilishimiz mumkinki 45⁰ gacha konus burchagida tezlik oshdi va maqbul qiymatlaridan so‘ng havza ichidagi suvning aylanma tezligi kamaydi. Ma’lumki konus burchagi 0⁰ dan 90° gradusgacha o‘zgartirish mumkin. Burchakni maqbul qiymatidan oshishi havza ichida girdob hosil bo‘lmasligiga olib keldi. Suv esa o‘z og‘irlik kuchi ta’sirida harakatlanishiga olib keladi. “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 184 Машинасозлик ва энергетика tangentsial tezlik tangentsial tezlik 1,24 1,24 tangentsial tezlik (m/s) 1,22 1,22 tangentsial tezlik (m/s) 1,20 1,20 1,18 1,18 1,16 1,16 1,14 1,14 1,12 1,12 1,10 1,10 1,08 1,08 1,06 1,06 25 30 35 40 45 50 1,04 100 150 200 250 300 350 1,04 ) Konus burchagi ( konus balandligi (h k (mm)) a) b) 3-rasm. Girdob tangensial tezligining: a) konus burchagi, b) konus balandligiga bog‘liqlik girafigi. 4-rasm. Konussimon havzaning 45° va konus balandligini, tangensial tezligining o‘zgarishiga bog‘liqligi(CFD tahlili) Tangensial tezlik samaradorlika bog‘liqligini bilgan holda, havza ichidagi tangentsial tezlikni o‘zgarishini, diametrlar nisbatini (d/D) maqbul qiymatini aniqlash orqali (CFD yordamida) aniqlandi. Mulligan silindirsimon havza uchun 0.14 dan 0.18 deya belgilagan [15]. A. Sapkota va boshqalar o‘z izlanishlariga ko‘ra konussimon havza uchun (d/D) 0.18 olingan [17], energiya samaradorligi 49% tashkil qilgan. 3-jadvalga qarasak turli xil (d/D) nisbatlarda olib borilgan ishlarni ko‘rishimiz mumkin [24-26]. 3-jadval. Konussimon havza parametrlari № Suv chiqish diametrini d havza diametriga D nisbati. havza konus qismining balandligini (ℎ𝑘), havza diametrga nisbati (ℎ𝑘/D) Kanal kengligi (mm) Kanal balandligi va silindir balandligi b (mm), ℎ𝑠 (mm) Havzaning konus qismining gorizontga nisbatan (α) Havzadagi suvning tangentsial tezligi ( 𝒎 𝒔) 1 0,10 0,50 300 200 45 1,336 2 0,15 0,50 300 200 45 1,354 “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025 185 Машиностроение и энергетика 3 0,20 0,50 300 200 45 1,366 4 0,21 0,50 300 200 45 1,369 5 0,22 0,50 300 200 45 1,370 6 0,23 0,50 300 200 45 1,393 7 0,24 0,50 300 200 45 1,406 8 0,25 0,50 300 200 45 1,390 9 0,26 0,50 300 200 45 1,382 10 0,27 0,50 300 200 45 1,374 11 0,28 0,50 300 200 45 1,359 12 0,29 0,50 300 200 45 1,338 13 0,30 0,50 300 200 45 1,321 14 0,35 0,50 300 200 45 1,305 15 0,40 0,50 300 200 45 1,291 16 0,45 0,50 300 200 45 1,271 Gravitatsion girdobli mikro GESlar samaradorligi diametrlar nisbatiga bog‘liq. 3-jadvalda ko‘rishimiz mumkinki, diametrlar nisbati 0,13 dan 0,50 gacha qiymatlarda tahlil qilindi. Solidworks Flow simulation (CFD) dasturi yordamida 6-rasmdagidek simulyatsiya va olingan natijalar asosida 5-rasmdagi kabi grafik qurildi. 1,40 tangentsial tezlik ((m/s)) 1,38 1,36 1,34 1,32 1,30 1,28 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 1,26 Suv chiqish diametrini d havza diametriga D nisbati (d/D) 5-rasm. Havza diametrlarining nisbatlarini tangentsial tezlikka bog‘liqlik girafigi 6-rasm. Konussimon havzaning 45°, havza diametrlarining nisbati (d/D) va havza konus qismining balandligini (𝒉𝒌), havza diametrga nisbati (𝒉𝒌/D) da tangensial tezligining o‘zgarishi (CFD tahlili) “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 186 Машинасозлик ва энергетика Xulosa. Energiya samaradorligini oshirish uchun oldin olib borilgan ishlarni tahlil qilindi. Olib borilgan izlanishlar gravitatsion suv girdobli mikroGESlarni energiya samaradorligini oshirishga qaratilgan. Girdobni samarali hosil qilish uchun raqamli simulyatsion tadqiqotlar olib borildi. Bunda konussimon havzaning, konus burchagining maqbul qiymati 45° deb belgilandi. Chunki uzluksizlik tenglamasiga binoan havza diametrini asta torayishi, suvning tezligini oshishiga olib keladi. Yuqori gradusli burchaklarda suvning tushish tezligi ortadi lekin girdob uyurmasining kamayishiga, kuchsiz girdob hosil bo‘lishiga yoki hosil bo‘lmasligiga olib keladi. Havzaning suv chiqish diametrini havza diametriga nisbati (d/D) 0.24 ekanligi aniqlandi. Havza konus qismining balandligi ham girdob va tangentsial tezlikka bog‘liqligi raqamli tahlil etildi. Havza konus qismi balandligini havza diametriga nisbati (ℎ𝑘/D)= 0,50 teng ekanligi aniqlandi. Adabiyotlar 1. O‘zbekiston Respublikasi Prezidentining 2022 yil 28 yanvardagi “2022 — 2026 yillarga mo‘ljallangan yangi O‘zbekistonning taraqqiyot strategiyasi to‘g‘risida”gi PF-60 sonli farmoni. 2. O‘zbekiston Respublikasi Prezidentining 2019 yil 22 avgustdagi «Iqtisodiyot tarmoqlari va ijtimoiy sohaning energiya samaradorligini oshirish, energiya tejovchi texnologiyalarni joriy etish va qayta tiklanuvchi energiya manbalarini rivojlantirishning tezkor chora-tadbirlari to‘g‘risida» gi PQ-4422-sonli qarori. 3. A.B.Mamadjanov. Инновационный метод выработки электроенергии с исползованием гравитационной водоворотной турбины. NamMTI ilmiy-texnika jurnali, maxsus son №1, 2019 234-238 betlar. 4. Zotlöterer, F. Hydroelectric Power Plant. 2022. Available online: https://patentscope.wipo.int/ search/en/detail.jsf?docId=WO2 004061295 (accessed on 15 January 2023). 5. Timilsina,A.B; Muligan,S; Bajracharya,T.R. Water vortex hydropower technology: A state-of- the-art review of developmental trends. Clean Technol. Environ. Poliki 2018,20,1737-17-60. 6. Ruiz Sanchez,A; Sierra Del Rio,J.A; Guevara Munoz,A.J; Posada Montoya,J.A. Numerikal and exsperementel evaluation of concave and convex designis for gravitational water vortex turbine.J.Adv.Res.Fluid Mesh. Therm. Sci.2019,64,160-172. 7. A. B. Timilsina, S. Mulligan, and T. R. Bajracharya, “Water vortex hydropower technology: a state-of-the-art review of developmental trends”, Clean Technologies and Environmental Policy, vol. 20, no. 8, pp. 1737–1760, 2018. doi: 10.1007/s10098-018-1589-0. 8. S. Wanchat and R. Suntivarakorn, “Preliminary design of a vortex pool for electrical generation,” Journal of Computational and Theoretical Nanoscience, vol. 13, no. 1, pp. 173–177, 2011. doi: 10.1166/asl.2012.3855. 9. S. Mulligan and P. Hull, “Design and optimisation of a water vortex hydropower plant”, Material Science and Engineering A, vol. 6, p, 1, 2010. 10. T. R. Bajracharya and R. K. Chaulagai, “Developing innovative low head turbine for free- flowing streams suitable for micro-hydro-power in flat (Terai) regions in Nepal”, Kathmandu: Center for Applied Research and Development (CARD), Institute of Engineering, Tribhuvan University, Nepal, 2012. 11. S. Mulligan, J. Casserly, and R. Sherlock, “Effects of geometry on strong free-surface vortices in subcritical approach flows,” Journal of Hydraulic Engineering, vol. 142, no. 11, p. 1-12, 2016. doi: 10.1061/(asce)hy.1943- 7900.0001194 12. S. Dhakal, A. B. Timilsina, R. Dhakal, D. Fuyal, T. R. Bajracharya, and H. P. Pandit, “Effect of dominant parameters for conical basin : Gravitational water vortex power plant specification of the appropriate boundary conditions at cells which coincide with or touch the domain boundary,” Proceedings of IOE Graduate Conference, pp. 380–386, 2014. doi: 10.13140/RG.2.1.1455.7843. 13. S. Dhakal, A. B. Timilsina, R. Dhakal, D. Fuyal, T. R. Bajracharya, H. P. Pandit, N. Amatya, A. M. Nakarmi “Comparison of cylindrical and conical basins with optimum position of “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025 187 Машиностроение и энергетика runner: Gravitational water vortex power plant”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 48, pp. 662–669, 2015. doi: 10.1016/j.rser.2015.04.030. 14. S. Dhakal, A. B. Timilsina, R. Dhakal, D. Fuyal, T. R. Bajracharya, H. P. Pandit, N. Amatya, A. M. Nakarmi “Comparison of cylindrical and conical basins with optimum position of runner: Gravitational water vortex power plant”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 48, pp. 662–669, 2015. doi: 10.1016/j.rser.2015.04.030. 15. S. Mulligan, J. Casserly, and R. Sherlock, “Effects of geometry on strong free-surface vortices in subcritical approach flows,” Journal of Hydraulic Engineering, vol. 142, no. 11, p. 1-12, 2016. doi: 10.1061/(asce)hy.1943- 7900.0001194. 16. N. H. Khan, “Blade optimization of gravitational water vortex turbine,” Master Thesis, Faculty of Mechanical Engineering, Ghulam Ishaq Khan Institute of Engineering Sciences and Technology, 2016. 17. Sean, Mulligan. Richard, Sherlock . John, Casserly. Experimental and Numerical Modelling of Free-Surface Turbulent Flows in Full Air Core Water Vortices. SimHydro 2014:Modelling of rapid transitory flows,11-13 June 2014, Sophia Antipolis – Sean Mulligan. 18. R. S. Sreerag, C. K. Raveendran, and B. S. Jinshah, “Effect of Outlet Diameter on the Performance of Gravitational Vortex Turbine With Conical Basin,” International Journal of Scientific and Engineering Research, vol. 7, no. 4, pp. 457–463, 2016. 19. S. Dhakal, A. B. Timilsina, R. Dhakal, D. Fuyal, T. R. Bajracharya, and H. P. Pandit, “Effect of dominant parameters for conical basin : Gravitational water vortex power plant specification of the appropriate boundary conditions at cells which coincide with or touch the domain boundary,” Proceedings of IOE Graduate Conference, pp. 380–386, 2014. doi: 10.13140/RG.2.1.1455.7843. 20. Erna Septyaningrum, Ridho Hantoro, Naufal Khoodi Mouti, Wiwit Ria Rahayu. Gravitational Vortex Water Turbine (GVWT) Conical Basin Design: the Effects of Cone Angle and Outlet Diameter on Vortex Characteristics. Journal of Mechanical Engineering Vol 21(1), 177-198, 2024 Universiti Teknologi MARA (UiTM), Malaysia. Received for review: 2022-10-03 Accepted for publication: 2023-10-03 Published: 2024-01-15 https://doi.org/10.24191/jmeche.v21i1.25366. 21. M J Khan, M T Iqbal, and J E Quaicoe, "River current energy conversion systems: progress, prospects and challenges," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 12, pp. 21772193, 2008. 22. Bajracharya, T.R.; Ghimire, R.M.; Timilsina, A.B. Design and performance analysis of water vortex power plant in context of Nepal. In Proceedings of the 20th International Seminar on Hydropower Plants, Vienna, Austria, 14–16 November 2018; pp. 1–20. 23. Khan, N.H.; Cheema, T.A.; Chattha, J.A.; Park, C.W. Effective basin–blade configurations of a gravitational water vortex turbine for microhydropower generation. J. Energy Eng. 2018, 144, 04018042. [CrossRef] 24. Srihari, P.S.V.V.; Narayana, P.S.V.V.S.; Sanathkumar, K.V.V.S.; Raju, G.J.; Naveen, K.; Anand, P. Experimental study on vortex intensification of gravitational water vortex turbine with novel conical basin. In Proceedings of the 1st International Conference on Manufacturing, Material Science and Engineering (ICMMSE-2019), Telangana, India, 16–17 August 2019; p. 020082. 25. Sedai, A.; Yadav, B.K.; Kumal, B.B.; Khatiwada, A.; Dhakal, R. Performance analysis of gravitational water vortex power plant using scale-down model. In Proceedings of the Current Research in Hydropower Technologies, Kathmandu University, Dhulikhel, Nepal, 31 March 2020; p. CRHTX–24. 26. Ullah, R.; Cheema, T.A.; Saleem, A.S.; Ahmad, S.M.; Chattha, J.A.; Park, C.W. Preliminary experimental study on multi-stage gravitational water vortex turbine in a conical basin. Renew. Energy 2020, 145, 2516–2529. [CrossRef] “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 188