Numerische Strömungssimulation - Turbinen

Entwicklung einer Kaplan-Hydraulik für eine Restwasserturbine
Entwicklung einer Kaplan-Hydraulik für eine Restwasserturbine

Kaplan-Hydraulik für Restwasserturbine

  • Maximaldurchfluss QMax=1.5m³/s
  • Minimaldurchfluss QMin=0.8m³/s
  • Schnellläufigkeit nq=300U/min
  • Durchmesser D=0.65m
  • Verwendung eines 7-poligen Generators

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Numerische Simulation der Einlaufstruktur, Leitapparat sowie Geschwindigkeitsvektoren einer Kaplan-Turbine

Numerische Simulation Einlaufstruktur Kaplan-Z-Turbine

  • Fallhöhe Hmax = 22,50 m
  • Max. Durchfluss  Qmax = 14 m³
  • Drehzahl n = 375 rpm
  • Ziel: Optimierung Strömungsverluste und Kraftfluktuationen im Bereich der Leitbleche/Maschinenwelle

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Numerische Strömungssimulation in einem Wasserkraftwerk

Numerische Strömungssimulation in einem Wasserkraftwerk

3 parallel geschaltete EOS-700 Rohrturbinen (eine fixe Laufschaufelposition und einer variablen Leitschaufelposition, Nenndurchmesser von 700mm)

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Hydraulikneuentwicklung in einem Wasserkraftwerk

Hydraulikneuentwicklung in einem Wasserkraftwerk

Aufbauend auf den Berechnungsergebnissen des Projekts „Numerische Strömungssimulation in einem Wasserkraftwerk" wurde eine neue, einfach geregelte Kaplanturbinen-Hydraulik für die EOS-700-Turbine entwickelt.

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Entwicklung einer Hydraulik für eine vertikale Kaplanturbine

Hydraulik für eine vertikale Kaplanturbine

  • Maximaldurchfluss QMax = 16 m³/s
  • Nennhub HNenn = 3 m
  • Schnellläufigkeit n = 115 U/min

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Entwicklung einer Francis-Hydraulik nq=66

Entwicklung einer Francis-Hydraulik nq=66

  • Die Laufschaufelhydraulik basiert auf Inhalte von SIERVO und THOMANN
  • Schaufelprofile basiert auf das 4-ziffriges NACA Profil NACA-0006
  • Wirkungsgradvergleich unterschiedlicher Laufschaufelvarianten

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Neuauslegung einer Kaplan-Turbinen-Hydraulik

Neuauslegung einer Kaplan-Turbinen-Hydraulik

  • Grundauslegung 1-dimensional auf 6 Teilfluträdern
  • Ausgangsgeometrie  mit Scholz-Czibere-Verfahren
  • bestimmung Schaufel- bzw. Profillänge mit Thomann-Anhalte

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Pelton Verteilrohrleitung

Pelton-Turbine: Verteilrohrleitung & Bechergeometrie

  • Entwicklung Geometrie
  • Optimierung Bechergeometrie
  • Optimierung Strahlqualität

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