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Berechnung und Optimierung von Leitwerksstellvorgängen in Kaplanturbinen

 
: Dudlik, A.

:
Volltext urn:nbn:de:0011-n-1231769 (894 KByte PDF)
MD5 Fingerprint: 782f5adb88b7ed731aad917003d4898f
Erstellt am: 8.4.2010


Dudlik, A. ; Haus der Technik e.V. -HDT-, Essen:
Druckstöße, Dampfschläge und Pulsationen in Rohrleitungen : Druckstoß-Seminar; 25. - 26. Juni 2009 in Kochel am See in Kooperation mit dem Haus der Technik, Essen
Oberhausen: Fraunhofer UMSICHT, 2009
27 S.
Seminar "Druckstöße, Dampfschläge und Pulsationen in Rohrleitungen" <2009, Kochel am See>
Deutsch
Konferenzbeitrag, Elektronische Publikation
Fraunhofer UMSICHT Oberhausen ()
pipeline; Kaplan turbine; closing; cavitation hammer; plant optimization; Rohrleitung; Kaplanturbine; Schließung; Kavitationsschlag; Anlagenoptimierung

Abstract
In Kaplan-Turbinen kann es infolge von schnellem Schließen des Leitwerks zu Kavitationsschlägen im Saugrohr kommen - insbesondere wenn die Turbine vom Netz genommen und nicht rechtzeitig abgesperrt wird.
Fraunhofer UMSICHT bietet im Folgenden an, Stellvorgänge im Leitwerk zu simulieren und zu optimieren.
Hierzu werden von der AG Förderkennlinien, Trägheitsmoment- und Leitwerks- Druckverlust-Kennfelder zur Verfügung gestellt. Das Simulationsmodell beinhaltet:
* Druckrohrleitung (penstock)
* Saugrohr
* Turbine (als Ventil im Turbinenbetrieb simuliert)
Sämtliche Elemente werden eindimensional gerechnet. Förderkennlinien und Trägheitsmomente können während eines Simulationslaufes nicht verändert werden.
Als Ergebnis werden zeitliche Verläufe des Drucks stromauf- und -abwärts der Turbine erhalten sowie die im Saugrohr entstehenden Lasten infolge von Kavitationsschlägen in Abhängigkeit von der Turbinen-Druckverlustcharakteristik.
Zunächst wird das neu aufzustellende Modell einphasig nachgerechnet, um eine Validierung mit dem bereits beim Betrieb vorhandenen Modell zu erzielen.
Zur Ermittlung des Druckverlustes der Turbine wird in einem ersten Schritt die ermittelte Widerstandscharakteristik
ksi = f(Delta-p)
aus der stationären Berechnung extrapoliert (s. Abb. 1). Falls erforderlich, werden im Anschluss die weiteren ksi-Werte iterativ durch Austausch der Ergebnisse mit dem einphasigen Code der AG ermittelt.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-123176.html