CFD Machbarkeitsstudie

zur Leistungserhöhung an einem bestehenden Wasserkraftwerk in Paraguay

Im Auftrag eines renommierten, international tätigen Planungsunternehmens hat Jaberg & Partner eine CFD-basierte Machbarkeitsstudie zur Leistungserhöhung an einem Wasserkraftwerk in Paraguay durchgeführt.

Unter Verwendung der Bestandszeichnungen aus dem Jahre 1968 wurde ein 3D-Modell der Francis-Turbinen erarbeitet, welches zur Erstellung von Rechennetzen verwendet wurde. Ziel war es, unter Beibehaltung der Geometrien von Spirale, Leitapparat und Saugrohr ein neues Laufraddesign zu entwickeln, welches zu einer möglichst großen Leistungssteigerung führt. Aufgrund großer Wasserreserven soll das Kraftwerk in Zukunft nämlich zur Abdeckung von Spitzenlast verwendet werden.

Es zeigte sich, dass die Leistungserhöhung vor allem durch die Kavitationsgrenze des Laufrads limitiert ist, welche wiederum vom zeitlich extrem schwankenden Unterwasserspiegel abhängig ist. Schlussendlich konnte durch eine leicht erhöhte Turbinendrehzahl sowie ein maßgeschneidertes neues Francis-Laufrad eine theoretische, kavitationssichere Leistungssteigerung von bis zu 30% erreicht werden!

Die Simulationsergebnisse und Erkenntnisse, die im Zuge der Machbarkeitsstudie gewonnen wurden, dienen als Grundlage für eine umfangreiche Ausschreibung zum Refurbishment der bestehenden Wasserkraftanlage.