Entgasung in einem Kammerwasserschloss
Für das geplante Pumpspeicherkraftwerk (PSKW) Atdorf im Schwarzwald, wird an einem physikalischen Modell am Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft der technischen Universität Graz das instationäre hydraulische Verhalten des Wasserschlosses untersucht. Zur Verbesserung der Aussage des Modellversuches wird eine hybride 3-D-numerische Simulation mit Hilfe des Programmes Ansys CFX® durchgeführt.
Infolge der erhöhten Anforderungen an Pumpspeicherkraftwerke in Hinblick auf eine rasche Verfügbarkeit, kurze Umschaltzeiten sowie hohe Ausbauwasserdurchflusse ist die Auslegung des erforderlichen Wasserschlosses stets ein Optimierungsprozess. Dabei hat das Wasserschloss für das Gesamtsystem nachfolgende Aufgaben vorteilhaft zu erfüllen: Unterbindung der Druckstoßausbreitung in den Druckstollen verbesserte Kontrollierbarkeit und reduzierte Oszillation der Wassersäule bei unterschiedlichen Produktionserfordernissen. So wurden insbesondere in Österreich Wasserschlosser immer ausgeklügelter entworfen, um sowohl in technischer als auch wirtschaftlicher Hinsicht den Anforderungen zu begegnen. Deshalb sind im Entwurf Drosselelemente, Überfalle zur Erzeugung eines Differentialeffektes durch symmetrische oder asymmetrische hydraulische Verluste oder Trennung der Wassersäule entwickelt worden. Im Falle des Abschwingens nach gefüllter Oberkammer kann es ab einer gewissen Zeit zur Trennung der Wassersäule am Überfall aus der Oberkammer kommen. Während die Wassersäule im Schacht rasch sinkt verbleibt immer noch Wasser in der Oberkammer, da es aus dieser nicht so rasch nachfliesen kann. Das so verzögert in den Schacht nachstürzende Wasser führt durch den Wasserstrahl zu einem starken Lufteintrag in das Wasserpolster des Schachtes und sowie in weiterer Folge der Unterkammer. Dabei ist es wichtig, dass ein vermehrter Eintrag von Luft in den Druckstollen verhindert wird. Diese Funktionsfähigkeit wird für ein besonders großes Wasserschloss mit Hilfe eines physikalischen Modellversuches zusammen mit einer numerischen Berechnung in einer hybriden Modellierung überprüft. Der Entgasungsvorgang in der Unterkammer, aus dem Lufteintrag des nachstürzenden Wassers aus dem Schacht, wird in diesem Beitrag vorgestellt.
| Copyright: | © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH | |
| Quelle: | Wasserwirtschaft 6 / 2012 (Juni 2012) | |
| Seiten: | 6 | |
| Preis inkl. MwSt.: | € 10,90 | |
| Autor: | Dipl.-Ing. Wolfgang Richter  Dipl.-Ing. Dr. Josef Schneider Prof. Dr. Gerald Zenz Dipl.-Ing. Stephan Kolb | |
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