Dimensionierung einer archimedischen Schraube für Wasserkraft - INSA Straßburg

Dimensionierung einer Archimedes-Schraube für Wasserkraft - INSA Straßburg. Optimierung einer archimedischen Schraube zur Energieerzeugung in Kleinstwasserkraftwerken.

von Guilhem Dellinger, Abdelali TERFOUSAbdellah GhenaimPierre-André Garambois

KEYWORDS: Strömungsmechanik, Erneuerbare Energie, Micro Hydro, Archimedes Schraube, Experimentation

Zusammenfassung

Die Verwendung der archimedische Schraube in Mikro-Hydro ist ein Mittel zur Erzeugung erneuerbarer Energien und in den letzten Entwicklungs. Es ist vor allem zu nutzen, Wasserfälle niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten und geringen Höhen eingesetzt. Wir schlagen hier experimentell die Leistung dieser Turbinentyp auf Basis von hydraulischen und geometrischen Parameter zu studieren. Ein erster Teil des Einflusses der Wasserstand stromabwärts der Schraube auf die Leistung der Turbine zeigt. Die Ausbeuten und die Paare werden dann in Bezug auf die Rotationsgeschwindigkeit der Schraube festen Rate und basierend Strömungs fester Rotationsgeschwindigkeit experimentell gemessen. Die Ergebnisse liefern wichtige Informationen über die Gestaltung dieser Art von Mikro-Anlage.

Energieberechnungen auf einer Archimedes Schraube
Energieberechnungen auf einer Archimedes Schraube

Einführung

Das Prinzip der archimedischen Schraube ist über 2000 Jahren bekannt. Obwohl dies von vielen Historikern umstritten ist, wird in der Regel mit der Erfindung der Schraube Archimedes von Syrakus (287-212 BC) gutgeschrieben. Es ist aus dem 14ème Jahrhundert wir mit der archimedische Schraube begonnen, große Mengen Wasser über geringe Höhen zu heben. Heute, ein immer noch häufig für Erhebung von Kläranlagen zum Beispiel verwendet. Erst 1992 Karl-August Radlik zum ersten Mal bietet die Archimedes-Schraube oder Wasserkraftschnecke als Turbinenenergie [RAD 97] zu erzeugen. Die ersten Mikro zentrale Archimedes in der freien Natur Schraube wird dann in 1997 installiert
Fluss Eger Aufhausen (Deutschland) und entwickelt eine Leistung von 4 kW . Es gibt jetzt mehr als 180 Einrichtungen seiner Art in ganz Europa und mehr als 400 weltweit [LAS 11]. Gemäß Williamson et al. [WIL 14] diese Mikrokraftwerke haben ein hohes Potenzial an den Wasserfällen von geringer Höhe und niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten. Die maximale Höhe beträgt etwa 10 m und Durchsatz kann 10 erreichen m3 .s-1. Die stärkste zentrale bisher installiert ist, auf dem Albert-Kanal (Belgien) und entwickelt eine Leistung von 400 kW . Zu den wichtigsten Vorteilen dieser Art der Anlage, stellen wir fest, vor allem seine Fähigkeit, eine hohe Effizienz bei Durchflussschwankungen zu halten. Somit kann die Rate mehr variieren oder weniger um 20% des Nenndurchfluss, ohne dass dies auf die Leistung keine Auswirkungen haben [BRA 93]. Eine aktuelle Studie über Mikro 70 Pflanzen in Europa zeigten, dass die durchschnittliche Rendite aller dieser Einrichtungen% mit maximal 69% [LAS 75] zu 12 war. Zwei weitere wichtige Eigenschaften sind die Robustheit und die Tatsache, dass es ein Fisch freundliche Installation selbst ist. Tatsächlich laut einer Studie von Kiebel et al durchgeführt. [KIE 09], für Drehzahlen und in der Regel für zu kleine Fische zu 1 verwendet m, Sie können den zentralen Mikrounversehrt überqueren.
Die Verwendung von Wasserkraftschnecke zur Energieerzeugung ist eine neue Technologie, die weiter zu wachsen. Trotzdem ist die Literatur über die Schraube Archimedes verwendet für die Energieerzeugung immer noch unzureichend für eine wirklich optimierte Konstruktion eines zentralen Mikrofon. In diesem Zusammenhang ist es hier zu studieren experimentell die hydraulische Leistung der Archimedes Schraube für die geometrischen Parameter und die verschiedenen hydraulischen Betriebsbedingungen vorgeschlagen. Diese experimentellen Ergebnisse werden erzielt, ein experimentelles Gerät bei INSA Strasbourg installiert. Die Ergebnisse werden den Einfluß der einzelnen Parameter zu verstehen und daher anschließend in der Lage sein, die Leistung des Archimedes Schraube zu optimieren.

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Herunterladen: VIS D'ARCHIMEDE TURBINE INSA STRASBOURG

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2 Kommentare zu „Dimensionierung einer archimedischen Schraube für Wasserkraft – INSA Straßburg“

  1. Ich habe derzeit eine „Turbiwatt“-Turbine. Bei hydraulischen Schnecken scheinen die Einschränkungen viel geringer zu sein…
    Ich möchte mit Herstellern und Installateuren in Kontakt treten…

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