Regenerative Energie
Die Leistungsfähigkeit von Niedergefällsmaschinen hängt stark von der Saugrohrströmung ab. Um das Betriebsverhalten solcher Turbinen besser zu verstehen, wird eine Propellerturbine mit 4 Laufradschaufeln mit zwei Turbulenzmodellen simuliert und die Ergebnisse anschließend mit experimentellen Messergebnissen verglichen. Die instationären Simulationen eines Volllastbetriebspunktes werden mit einem RANS-Turbulenzmodell und mit einem hybriden RANS-LES-Modell durchgeführt. Außerdem wird für beide Turbulenzmodelle ein Vergleich des Strömungsfeldes im Saugrohr durchgeführt.
Für eine Propellerturbine wurde ein Volllastbetriebspunkt mit gleicher Fallhöhe im Optimum mit zwei unterschiedlichen Turbulenzmodellen simuliert. Der Einfluss des Turbulenzmodells auf das Strömungsfeld im Saugrohr ist deutlich ersichtlich. Beide Turbulenzmodelle überschätzen die auftretenden Verluste und das generierte Moment am Laufrad. Die Auswertung der Geschwindigkeitskomponenten im Saugrohrkonus zeigen für die Meridional- und Tangentialkomponente der Geschwindigkeit im Nachlauf der Laufradnabe deutliche Unterschiede. Das beschriebene Phänomen erkennt man auch bei der Betrachtung der Wirbelzopfform. Der Wirbelzopf, der sich bei Verwendung des k-ω-SST-Modells zentrisch im Nachlauf der Laufradnabe entwickelt, hat eine gerade Form. Bei Verwendung des hybriden Turbulenzmodells entsteht der Wirbelzopf ebenfalls im Nachlauf der Laufradnabe, jedoch ähnelt die Form eher einem Teillastwirbel, da der Wirbelzopf die Form eines Korkenziehers besitzt. Das SAS-SST-Modell ist gegenüber dem k-ω-SST-Modell in der Lage, kleinere turbulente Strukturen aufzulösen.
| Copyright: | © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH |
| Quelle: | Wasserwirtschaft 10/2015 (Oktober 2015) |
| Seiten: | 4 |
| Preis: | € 10,90 |
| Autor: | Dipl.-Ing. Bernd Junginger Prof. Dr.-Ing. Stefan Riedelbauch |
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Talsperren - Essenziell fuer die Minderung der Klimawandelfolgen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2025)
Die Bedeutung von Talsperren und Wasserspeichern wird in diesem Beitrag im Kontext des Klimawandels und der steigenden globalen Wassernachfrage betrachtet. Die Diskrepanz zwischen Wassernachfrage und verfügbarer Speicherkapazität wächst aufgrund von Klimawandel, Bevölkerungswachstum und Rückgang der Süßwasservorräte. Viele große Talsperren weltweit sind über 50 Jahre alt, was zum Teil Bedenken hinsichtlich ihrer Standsicherheit und Verlandung des Stauseevolumens aufwirft. Die Verlandung ist ein weltweit zunehmendes Problem. Ohne nachhaltige Maßnahmen werden bis 2050 viele Stauseen im Mittel bis zu 50 % verlandet sein. Eine nachhaltige Wasserbewirtschaftung und Maßnahmen zur Minderung der Stauraumverlandung angesichts eines wachsenden globalen Wasserspeicherbedarfs sind unabdingbar.
Ressourcenorientierte Sanitärsysteme für nachhaltiges Wassermanagement
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