Erweiterte
Suche ›

Hydraulic Investigations of a Y-bifurcator

Buch
30,00 € Preisreferenz Lieferbar in 2-3 Tagen

Kurzbeschreibung

Der Bedarf an elektrischer Energie ist seit den letzten Jahrzehnten stark am Steigen und im Gegensatz dazu, sind die Vorkommen von fossilen Energien begrenzt. Es ist daher notwendig, dass die Menschheit mit erneuerbarer Energie versorgt wird, um damit unseren Wohlstand halten zu können. Wasserkraftanlagen - im Besonderen Hochdruckanlagen, stellen einen wesentlichen Teil der erneuerbaren Energien dar und eine effiziente Auslegung der Anlage ist daher wünschenswert. Eine Hochdruckanlage besteht generell aus einer Rohrleitung, die einen alpinen Speicher mit den Turbinen im Tal verbindet. Kurz vor den Turbinen wird der Wasserstrom mit Bifurkatoren auf einzelne Rohre aufgeteilt. Ein typischer Bifurkator wurde in dieser Arbeit an Hand eines Modellversuchs und mit numerischen Berechnungen näher untersucht. Der Modellversuch besteht aus einem 42° Bogen, einem geraden Rohrstück und dem anschließenden Y-Bifurkator mit einem Verzweigungswinkel von 40°. Die Sekundärströmung, verursacht durch den Bogen, wurde mit Particle Image Velocimetry (PIV) sichtbar gemacht. Die PIV-Messungen wurden mit natürlichen Schwebstoffpartikeln (Seeding) durchgeführt; die Genauigkeit dieser Methode ist dargestellt und zeigt verlässliche Ergebnisse. Der Modellversuch ist nach dem Reynold’schen Gesetz betrieben. Die dadurch bedingten Durchflussraten im Modell sind zu hoch und daher wurde eine Extrapolation mit einem quadratischen Polynom durchgeführt, um die hydraulischen Verluste in Abhängigkeit des Durchflusses zu erhalten. Die Ergebnisse der Sekundärströmungen und der hydraulischen Verluste sind mit einer numerischen Simulation (Fluent und OpenFoam) nachgerechnet und miteinander verglichen worden (Turbulente kinetische Energie und deren Produktion, Reynolds Spannung etc.). Um eine Verringerung der hydraulischen Verluste zu erreichen, wurde der Bifurkator mit einer Drallströmung beaufschlagt; für eine Durchflussaufteilung konnten dabei geringere Verluste festgestellt werden, als ohne Drallströmung. Eine Druckstoßberechnung der gesamten Anlage wurde nach dem Charakteristikenverfahren in der Skriptsprache Matlab/Oktave und TCL/TK verfasst, um damit den größten Druck im Bifurkator zu bestimmen. Mit dem berechneten größten Druck ist eine Dimensionierung des Bifurkators möglich. Die Druckstoßberechnung wurde auch mit dem kommerziellen Programm Wanda verglichen und zeigte übereinstimmende Ergebnisse.

Details
Schlagworte

Titel: Hydraulic Investigations of a Y-bifurcator
Autoren/Herausgeber: Wolfgang Dobler
Aus der Reihe: Schriftenreihe zur Wasserwirtschaft

ISBN/EAN: 9783851252323

Format: 21 x 15 cm
Produktform: Buch
Sprache: Englisch

buchhandel.de - Newsletter
Möchten Sie sich für den Newsletter anmelden?


Bitte geben Sie eine gültige E-Mail-Adresse ein.
Lieber nicht