{"id":29874,"date":"2020-08-21T12:53:57","date_gmt":"2020-08-21T12:53:57","guid":{"rendered":"http:\/\/tugraztestweb.asol.at\/gesamtverzeichnis\/unkategorisiert\/luftein-und-austragsprozesse-bei-anlagen-fuer-peltonturbinen-im-gegendruckbetrieb\/"},"modified":"2020-08-21T14:54:57","modified_gmt":"2020-08-21T12:54:57","slug":"luftein-und-austragsprozesse-bei-anlagen-fuer-peltonturbinen-im-gegendruckbetrieb","status":"publish","type":"product","link":"https:\/\/tugraztestweb.asol.at\/en\/gesamtverzeichnis\/bauingenieurwissenschaften\/luftein-und-austragsprozesse-bei-anlagen-fuer-peltonturbinen-im-gegendruckbetrieb\/","title":{"rendered":"Luftein- und Austragsprozesse bei Anlagen f\u00fcr Peltonturbinen im Gegendruckbetrieb"},"content":{"rendered":"

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Der Einsatz von Pelton-Turbinen im Bereich von Pumpspeicheranlagen gewinnt aufgrund ihrer guten Regelf\u00e4higkeit immer mehr an Bedeutung im europ\u00e4ischen Elektrizit\u00e4tsmarkt. Eine konstruktive Besonderheit ist dabei der Einsatz einer Peltonturbine im Gegendruck, wobei bei dieser Anlagenkonfiguration der Wasserspiegel des Unterwasserreservoirs oberhalb der Strahlkreisebene der Turbine liegt. Hierbei ist es zur Vermeidung von Wirkungsgradeinbu\u00dfen erforderlich, dass die durch das vom Peltonrad abstr\u00f6mende Wasser eingetragene Luft im Unterwasserkanal vollst\u00e4ndig aus dem Wasser entweichen kann. Zurzeit existieren nur grobe N\u00e4herungsformeln f\u00fcr die Berechnung der interessierenden Entgasungsl\u00e4nge. Weiters ist \u00fcber die Str\u00f6mungsprozesse im Geh\u00e4use einer Peltonturbine und dem dort stattfindenden Lufteintrag nur wenig bekannt. Um den Gesamtprozess einer Peltonturbine im Gegendruckbetrieb beschreiben und quantifizieren sowie die Unterwasserkanall\u00e4nge im Planungsstadium genauer absch\u00e4tzen zu k\u00f6nnen, werden Angaben \u00fcber die determinierenden Parameter des Luftein- und Austragsprozesses bei solchen Kraftwerken ben\u00f6tigt. In der vorliegenden Arbeit wurden die f\u00fcr die Prozesse relevanten Parameter wie Abstrahlgeschwindigkeiten vom Peltonbecher, Gr\u00f6\u00dfe und Form der auf die Wasseroberfl\u00e4che auftreffenden Wasserpartikeln, Verteilung der Auftreffgeschwindigkeiten dieser Wassermassen \u00fcber die Geh\u00e4usegrundfl\u00e4che, Luftkonzentration im Geh\u00e4use und deren Verteilung \u00fcber den Unterwasserkanal, Gr\u00f6\u00dfe und Aufstiegsgeschwindigkeit der im Unterwasserkanal vorhandenen Luftblasen sowie die interessierende Gr\u00f6\u00dfe der Entgasungsl\u00e4nge behandelt. Dazu wurden in situ Messungen im Geh\u00e4use einer Prototypturbine und in den Unterwasserkan\u00e4len dreier Kraftwerke mit Peltonturbinen durchgef\u00fchrt. Detailuntersuchungen der Luftein- bzw. Austragsprozesse sowie zum Einfluss der erh\u00f6hten Gasdichte bei Gegendruck auf das Wasser Luft Gemisch bildeten dar\u00fcber hinaus weitere Grundlagendaten, welche mit vorhandenen theoretischen Erkenntnissen verglichen wurden. Die Ergebnisse erm\u00f6glichen nun eine Berechnung der Entgasungsl\u00e4nge ab Kanalbeginn, welche haupts\u00e4chlich von der Wassertiefe im Unterwasserkanal, der Auftreffgeschwindigkeit der Wasserpartikel auf die Oberfl\u00e4che des Unterwasserkanals und der Abflussgeschwindigkeit im Unterwasserkanal abh\u00e4ngen. Die vorgestellten Naturmesswerte bilden au\u00dferdem eine Grundlage f\u00fcr die Kalibrierung numerischer Vergleichsrechnungen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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Der Einsatz von Pelton-Turbinen im Bereich von Pumpspeicheranlagen gewinnt aufgrund ihrer guten Regelf\u00e4higkeit immer mehr an Bedeutung im europ\u00e4ischen Elektrizit\u00e4tsmarkt. Eine konstruktive Besonderheit ist dabei der Einsatz einer Peltonturbine im Gegendruck, wobei bei dieser Anlagenkonfiguration der Wasserspiegel des Unterwasserreservoirs oberhalb der Strahlkreisebene der Turbine liegt. Hierbei ist es zur Vermeidung von Wirkungsgradeinbu\u00dfen erforderlich, dass die durch das vom Peltonrad abstr\u00f6mende Wasser eingetragene Luft im Unterwasserkanal vollst\u00e4ndig aus dem Wasser entweichen kann. Zurzeit existieren nur grobe N\u00e4herungsformeln f\u00fcr die Berechnung der interessierenden Entgasungsl\u00e4nge. Weiters ist \u00fcber die Str\u00f6mungsprozesse im Geh\u00e4use einer Peltonturbine und dem dort stattfindenden Lufteintrag nur wenig bekannt. Um den Gesamtprozess einer Peltonturbine im Gegendruckbetrieb beschreiben und quantifizieren sowie die Unterwasserkanall\u00e4nge im Planungsstadium genauer absch\u00e4tzen zu k\u00f6nnen, werden Angaben \u00fcber die determinierenden Parameter des Luftein- und Austragsprozesses bei solchen Kraftwerken ben\u00f6tigt. In der vorliegenden Arbeit wurden die f\u00fcr die Prozesse relevanten Parameter wie Abstrahlgeschwindigkeiten vom Peltonbecher, Gr\u00f6\u00dfe und Form der auf die Wasseroberfl\u00e4che auftreffenden Wasserpartikeln, Verteilung der Auftreffgeschwindigkeiten dieser Wassermassen \u00fcber die Geh\u00e4usegrundfl\u00e4che, Luftkonzentration im Geh\u00e4use und deren Verteilung \u00fcber den Unterwasserkanal, Gr\u00f6\u00dfe und Aufstiegsgeschwindigkeit der im Unterwasserkanal vorhandenen Luftblasen sowie die interessierende Gr\u00f6\u00dfe der Entgasungsl\u00e4nge behandelt. Dazu wurden in situ Messungen im Geh\u00e4use einer Prototypturbine und in den Unterwasserkan\u00e4len dreier Kraftwerke mit Peltonturbinen durchgef\u00fchrt. Detailuntersuchungen der Luftein- bzw. Austragsprozesse sowie zum Einfluss der erh\u00f6hten Gasdichte bei Gegendruck auf das Wasser Luft Gemisch bildeten dar\u00fcber hinaus weitere Grundlagendaten, welche mit vorhandenen theoretischen Erkenntnissen verglichen wurden. Die Ergebnisse erm\u00f6glichen nun eine Berechnung der Entgasungsl\u00e4nge ab Kanalbeginn, welche haupts\u00e4chlich von der Wassertiefe im Unterwasserkanal, der Auftreffgeschwindigkeit der Wasserpartikel auf die Oberfl\u00e4che des Unterwasserkanals und der Abflussgeschwindigkeit im Unterwasserkanal abh\u00e4ngen. Die vorgestellten Naturmesswerte bilden au\u00dferdem eine Grundlage f\u00fcr die Kalibrierung numerischer Vergleichsrechnungen.<\/p>\n","protected":false},"featured_media":39685,"comment_status":"open","ping_status":"closed","template":"","meta":[],"yoast_head":"\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\t\n\t\n\n\n\t\n