Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/03659.jsonl.gz/780

Strahlvisualisierung bei Peltonturbinen
Die Strahlqualität bei einer Peltonturbine hat großen Einfluss auf den hydraulischen Wirkungsgrad der Turbine. Strahlstörungen ergeben sich in erster Linie aus den Anströmbedingungen infolge der Zuleitung, der Einläufe und der Düse. Die daraus resultierenden Sekundärströmungen und Unregelmässigkeiten in den Geschwindigkeitsverteilungen des austretenden Strahls sind eindeutig mit Energieverlusten verbunden. Noch entscheidender ist jedoch die suboptimale Energieumsetzung des gestörten Strahls in den Laufradbechern.
Stromabwärts des Düsenaustritts treten infolge der Strömungsstörungen sichtbare Oberflächenstrukturen des Strahls auf. Ein Teil dieser Strukturen ist stetig, ein anderer Teil variiert mit der Zeit. Im schlimmsten Fall kann der Strahl so verformt werden, dass ein Teil des Wassers nicht einmal die Peltonbecher berührt, sondern das Laufrad umfliesst.
Typische gleichmäßige Strukturen der Strahloberfläche entstehen z.B. durch die Sekundärströmung, die durch eine vorgelagerte Krümmung oder Stützstrukturen innerhalb des Düsenkörpers induziert werden.
Die Strömungsvisualisierung erweist sich als ein gutes Werkzeug zur Diagnose von Effizienzproblemen bei Peltonturbinen.
Die Installation der Ausrüstung für die Prototypen-Visualisierung ist anspruchsvoll, da die beste Positionierung von Kamera und Beleuchtung nicht per Zufall gefunden werden kann, sondern auf Erfahrung beruhen muss. Außerdem erfordern die mechanischen Kräfte eines möglichen Wasseraufpralls auf Kamera und Beleuchtung ein robustes Montagesystem. Die Gehäuse von Kamera und Beleuchtungen müssen wasserdicht sein und es müssen Massnahmen getroffen werden, um die Bildung von Kondenswasser auf den Objektiven zu vermeiden. Die hohen Reynolds- und Weber-Zahlen führen zu einer weiteren Komplikation, da sie für die Bildung von kleinen Tröpfchen und Nebel in den Gehäusen eines Prototyps verantwortlich sind. Die Wassergeschwindigkeiten liegen zwischen 50 und 200 m/s und Bewegungsunschärfe der Bilder muss vermieden werden.
Um unter diesen widrigen Umständen eine akzeptable Bildqualität zu erreichen, ist spezielles Equipment erforderlich. etaeval ist für solche Installationen gut vorbereitet.