Freistrahlturbinen

Dieses Fachbuch beinhaltet die wesentlichen Erkenntnisse der Hydromechanik von Freistrahlturbinen aus ingenieurwissenschaftlicher Sicht. Basierend auf theoretischen Grundlagen und im Sinne eines Nachschlagewerks werden die Strömungsprozesse und alle relevanten hydromechanischen Aspekte von Freistrahlturbinen möglichst vollständig und systematisch beschrieben. Sämtliche Verluste inklusive der hydraulischen Reibungseffekte werden behandelt und quantifiziert. Das Buch unterstützt somit die gezielte Weiterentwicklung von Freistrahlturbinen sowie deren hydraulische Optimierung und mechanische Dimensionierung. Es richtet sich an Entwicklungs- und Design-Ingenieure, an Turbinenhersteller, Kraftwerksbetreiber und Interessierte aus dem Bereich der Lehre und Forschung im Fachbereich Strömungsmaschinen". Die zahlreichen angeführten Gesetzmäßigkeiten können zur Vereinfachung von numerischen Methoden in der Strömungssimulation (CFD) oder zur Entwicklung neuer Rechenmethoden verwendet werden. Ausgeführte Beispiele ergänzen einzelne Kapitel des Buches und tragen zum besseren Verständnis bei.

Einziges komplettes Referenzwerk für Hydrauliker und Designingenieur der Pelton-Turbinen, Turbinenhersteller und -betreiber Befasst sich ausführlich mit Beschreibung und Quantifizierung sämtlicher hydromechanischer Aspekte der Turbinen Enthält Beispiele, die auch im Fachbereich Allgemeine Strömungsmechanik" zur Studentenausbildung verwendet werden können Includes supplementary material: sn.pub/extras

Autorentext

Dr. -Ing. Zh. Zhang hat an Xian-Jiaotong Universität in der Volksrepublik China Energie und Kraftwerkbau studiert. Nach seiner anschließenden Promotion an der Ruhr-Universität Bochum in Deutschland im Fachbereich Wärmetechnik ist er in 1990 in die Firma Sulzer Innotec, Winterthur in der Schweiz, eingetreten. Im Rahmen der industriellen Forschung und Entwicklung fokussierte er seine Tätigkeit auf lasergestützte Verfahren (LDA, PDA, PIV) zu Strömungsuntersuchungen. Seit 2004 ist er für die hydraulische Auslegung und Entwicklung von Strömungsmaschinen bei Grimsel Hydro der Kraftwerke Oberhasli AG (KWO) in Innertkirchen tätig.

Inhalt
Arbeitsprinzip von Pelton-Turbinen.- Injektor.- Wasserstrahl.- Interaktion zwischen Wasserstrahl und Pelton-Rad.- Strömungsmechanik in der rotierenden Schaufel.- Wasserausbreitung in der Schaufel.- Austrittsbedingungen.- Austrittsverluste.- Reibungseffekte und FFT-Theorem.- Reibungsbehaftete Querströmung durch die Schaufel.- Reibungsbehaftete Längsströmung durch die Schaufel.- Ventilations- und Radreibungsverluste.- Leistungsverlust durch Lagerreibungen.- Hydraulischer und mechanischer Wirkungsgrad.- Reale hydraulische Wirkungsgradkennlinien.- Durchgangsdrehzahl und Beschleunigungsverlauf.- Hydraulische Auslegung von Pelton-Turbinen.- Mehrdüsige Pelton-Turbinen.- Geometrische und hydraulische Ähnlichkeiten.- Modellversuch und Wirkungsgradaufwertung.- Schaufelfestigkeit und Ähnlichkeitsgesetze.