CFD-Analyse der Einlaufbauwerke eines Pumpspeicherkraftwerkes

Daher muss die optimale Einlaufgestaltung des untersuchten neuen und einzigartigen Wasserkraftwerks das Risiko von Wirbelbildung mit den Baukosten in Einklang bringen. Bei diesem Projekt entschied sich der Kunde, die Strömungsverhältnisse nicht mit hydraulischen Labortests zu analysieren, sondern Numerische Strömungsmechanik (oder englisch: Computational Fluid Dynamics – CFD) anzuwenden.

Die vorliegenden CFD-Arbeiten für den unteren und oberen Manara-Stausee wurden parallel durchgeführt und umfassten eine schrittweise Änderung des Einlaufdesigns auf der Grundlage von Modellierungsergebnissen und eine eingehende Untersuchung der Wirbelstärke bei der optimierten Auslegung.

Der Umfang der Arbeiten umfasste:

• Komplette Modellierungsarbeiten zur Analyse des Designs der Einlaufbauwerke und zur Optimierung der Einlassgeometrie;
• Qualitative Bewertung von Strömungsmustern mit Identifizierung des Optimierungspotentials;
• Geometrieoptimierung der Seitenwände und der Pfeilernase, einschließlich gerader und abgerundeter Ausrichtung der Seitenwände;
• Identifizierung der Reservoirpegel mit den kritischsten verwirbelten Strömungsbedingungen und detaillierte Bewertung unter Anwendung verfeinerter Berechnungsnetze, quantitativer Kriterien und Wirbelklassifizierung.

Basierend auf den vorliegenden Ergebnissen für das optimierte Design der Einlaufbauwerke sind während des Pumpen- und Turbinenbetriebs keine Luftporenbildner-Wirbel zu erwarten.

Fakten zum Projekt

Kunde: Ellomay Capital Ltd.

Dienstleistungen:

• Computational Fluid Dynamics (CFD)-Studie der Strömungssituation im Hinblick auf Einlasswirbel und Lufteindringungsrisiko
• Konstruktive Optimierung der Einlaufstruktur
• Detaillierte Analyse des optimierten Einlassdesigns
• Obere und untere Reservoireinläufe untersucht
• CFD-Analyse integriert in die Konstruktion im Bauwesen, Maschinenbau und Elektrotechnik

Projektzeitraum: 2018

Standort: Israel