Strömungsanalyse an einer überholten

Zwillings-Francis-Turbine

zum Nachweis und zur Begründung des festgestellten Leistungsdefizits

Im Zuge der Renovierung einer historischen italienischen Zwillings-Francis-Turbine aus dem Jahr 1924 wurde 2022 eine komplett neue Turbinen-Einheit geliefert. Die einzigen Teile des Kraftwerks, die unverändert blieben, waren der Einlauf und das Saugrohr stromabwärts des Zwillingskrümmers, welcher die Strömung von den beiden horizontalen Turbinenlaufrädern in vertikale Richtung umlenkt. Im Zuge der Inbetriebnahme stellte sich schnell heraus, dass die überholte Turbine einen ganz massiven Leistungsmangel aufweist.

Mit Hilfe einer umfangreichen CFD-Simulation haben wir die Strömung in der Zwillings-Francis-Turbine analysiert, um die Ursachen für das Leistungsdefizit herauszufinden. Die Ergebnisse der CFD-Studie haben die Betriebserfahrungen der Turbine dabei gänzlich bestätigt.

Während das Laufraddesign ebenfalls verbesserungswürdig ist, liegt das Hauptproblem der Turbine vor allem in der ungünstigen Gestaltung des Zwillingskrümmers und des eigentlichen Saugrohres. Schließlich haben wir Vorschläge entwickelt, wie die Leistung der Turbine deutlich verbessert werden kann.