Experimentelle Untersuchungen an einem Wasserwirbelkraftwerk (German)

in Wasserkraft & Energie ; 20 , 2 ; 7-16
Wasserkraft & Energie
; 2014
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Bei einem Wasserwirbelkraftwerk wird Wasser in einer Drallkammer, ähnlich dem Wirbelfallschacht, in Rotation versetzt und strömt durch eine Bodenöffnung vertikal in das Bodenwasser. Im Wirbelkern befindet sich die Achse einer Turbine, die durch die Strömung angetrieben wird. Im Hydromechanik-Labor der TU München wurde ein Kraftwerk im Längenmaßstab im Verhältnis 1:9 gewählt, eine Drallkammer nach einer Korbbogenkonstruktion nach Drioli neu geformt und unterschiedliche Parameter wie Durchfluss, die Einstauhöhe der Auslassöffnung und die Größe der Auslassöffnung gegenüber dem Bemessungswert variiert. Diese Experimente wurden ohne und mit eingebauter Turbine durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Durchmesser der Auslassöffnung den größten Einfluss auf die Geschwindigkeiten und den Turbinenwirkungsgrad hat, der bei ca. 50% liegt. Die Wirkungsgradverläufe zeigen eine große Abhängigkeit von der Flußtiefe im Oberwasser. Das Kraftwerk mit einem Anlagenwirkungsgrad von ca. 31% ist mit diesen Ergebnissen demnach für kleine Fallhöhen und niedrige Durchflüsse geeignet.

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