Betriebs√ľberg√§nge von hydraulischen Str√∂mungsmaschinen ‚Äď ein neuer Versuchsstand
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2019)
Durch die Zunahme von fluktuierenden Erzeugern bei der Stromproduktion tritt die Stabilisierung des elektrischen Netzes zunehmend in das Interesse der Forschung. Die Fragestellung, inwieweit die Wasserkrafttechnologie in der Lage ist, Regelenergie in gro√üem Ma√üe in k√ľrzester Zeit bereitzustellen, erfordert die Untersuchung des dynamischen Verhaltens von hydraulischen Maschinen. F√ľr die Erforschung dieser transienten Betriebs√§nderungen wird ein neuer leistungsstarker und hoch flexibler Versuchsstand im Laboratorium des Institutes f√ľr Str√∂mungsmechanik und Hydraulische Str√∂mungsmaschinen an der Universit√§t Stuttgart aufgebaut.

Analyse der Strömung in einem Wasserwirbelkraftwerk hinsichtlich des Fischabstiegs
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2019)
Im Rahmen eines BMBF-gef√∂rderten Forschungsprojektes wurden Str√∂mungsmessungen in einem 1:1-Labormodell eines Wasserwirbelkraftwerks (WWK) sowie dessen hydronumerische Simulation durchgef√ľhrt. Die Analyse der Ergebnisse untermauert die Beobachtungen w√§hrend der in diesem Labormodell erfolgten Fischversuche: Bei der Passage des WWK sind die Fische aufgrund der verh√§ltnism√§√üig geringen Str√∂mungsgeschwindigkeiten und Dr√ľcke sowie einer geringen turbulenten kinetischen Energie nicht orientierungslos. Kollisionen mit den Turbinenschaufeln traten nicht auf und sind aufgrund der geringen Turbinendrehzahl und Str√∂mungsgeschwindigkeiten nicht zu erwarten.

Experimentelle und numerische Strömungsanalyse einer Trifurkation eines 150-MW-Kraftwerkes
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2019)
In einem Wasserkraftwerk mit drei Francis-Turbinen traten Leistungsschwankungen von bis zu 25 % in den beiden äußeren Maschinen auf. In diesem Beitrag wird anhand einer experimentellen und numerischen Untersuchung gezeigt, dass diese Schwankungen durch Strömungsinstabilitäten, die in der kugelförmigen Trifurkation entstehen, verursacht werden. Im Rahmen der Untersuchung wird die Geometrie der Trifurkation durch zwei Umlenkplatten so verändert, dass die Druckschwankungen reduziert werden.

Vorhersage von stationären Strömungsfeldern mit neuronalen Netzen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2019)
F√ľr die Auslegung, Analyse und Optimierung von Str√∂mungsmaschinen werden numerische Str√∂mungsfeldsimulationen (CFD) verwendet. Diese Methoden sind oftmals rechenintensiv und zeitaufwendig. Es hat sich gezeigt, dass neuronale Netze in der Lage sind, physikalische Zusammenh√§nge zu erlernen. In diesem Beitrag wird ein Convolutional-Neural-Network-Modell (CNN-Modell) zur Vorhersage von station√§ren 2-D-Str√∂mungsfeldern vorgestellt. Der Fokus liegt dabei auf der Verarbeitungskette und der Analyse der Testergebnisse.

Doppler-Effekt und kontinuierliche Durchflussmessung in offenen Gerinnen
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Horizontale Ultraschall-Doppler-Ger√§te und Radargeschwindigkeitssensoren nutzen den Doppler-Effekt zur kontinuierlichen Messung der Flie√ügeschwindigkeit in offenen Gerinnen. Modernste Signalverarbeitungstechniken sowie die Verf√ľgbarkeit von Metadaten sichern und √ľberwachen die Qualit√§t der Messwerte und erm√∂glichen so eine zuverl√§ssige Durchflussbestimmung rund um die Uhr, auch in Extremsituationen.

Kann die Wasserqualität in Stauseen aus Satellitendaten abgeleitet werden?
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Das Forschungsvorhaben MuDak-WRM hat zum Ziel, ein global anwendbares Vorhersagemodell f√ľr die Ver√§nderung der Wasserqualit√§t in Stauseen herzuleiten. Dazu sollen die Komplexit√§t der Modelle reduziert werden und m√∂glichst Daten aus der Fernerkundung anstelle von In-situ-Daten als Eingabeparameter f√ľr hydrologische Modelle herangezogen werden. Die Dateninfrastruktur des Projektes basiert auf offenen Geostandards wie dem Sensor Web. Dieser Beitrag beschreibt die Ans√§tze zur Integration von Satellitendaten in das Sensor Web.

Unsicherheiten in der Wasserstandmessung mit Radarf√ľllstandsensoren
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Mit der redundanten messtechnischen Ausr√ľstung gew√§sserkundlicher Pegel an den Bundeswasserstra√üen werden Unsicherheiten in der Wasserstandmessung offenbar. Aus dem Vergleich von mittels Schwimmern bzw. Radarf√ľllstandsensoren vorgenommenen Wasserstandmessungen an den Pegeln Mainz und Borkum-S√ľdstrand ergibt sich √ľber den Messzeitraum eine Standardabweichung der validen Messwerte von 1,7 cm bei viertelst√ľndlicher Registrierung (Mainz) und 4,2 cm bei min√ľtlicher Registrierung (Borkum-S√ľdstrand).

Langjähriges Niederschlagsverhalten in der Emscher-Lippe-Region
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Der vorliegende Beitrag fokussiert auf die Analyse der Ver√§nderung des langj√§hrigen Niederschlagsverhaltens in der Emscher-Lippe-Region (ELR) und stellt in diesem Zusammenhang die Ergebnisse der bisher erfolgten Untersuchungen vor. Dabei wird ein besonderes Augenmerk auf die Auswertung von Starkregen und deren Trenduntersuchungen gelegt. Abschlie√üend werden weiterf√ľhrende Analysen zu maximalen Starkregen vorgestellt. Die Ergebnisse werden zur Diskussion gestellt.

Kamerabasierte Durchflussmessung in offenen Kan√§len und Fl√ľssen
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Kamerabasierte Messverfahren sind revolution√§re nicht-intrusive Verfahren mit Vorteilen gegen√ľber herk√∂mmlichen Durchflussmesssystemen. Der vorliegende Beitrag stellt das kamerabasierte Messsystem namens DischargeKeeper als neuartige Methode zur kontinuierlichen Erfassung und Speicherung von Flie√ügeschwindigkeitsprofil, Wasserstand und Durchfluss in offenen Kan√§len und Fl√ľssen vor. Das System wurde an mehreren Standorten und unter verschiedenen Wetter- und Lichtverh√§ltnissen erfolgreich getestet und validiert.

Neue Entwicklungen der akustischen Konzentrationsmessung mit ADV-Sonden ‚Äď Methoden, Grenzen und praktische Anwendungen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2019)
An Binnen- und an K√ľstengew√§ssern werden zur √úberwachung der Morphologie besondere Anforderungen an die Messtechnik gestellt. Besonders in Schwebstoff gepr√§gten Gew√§ssern beeinflusst die Schwebstoffkonzentration das Flie√üverhalten. In der Praxis sind Messger√§te gefordert, die die Schwebstoffkonzentration sowie die Flie√ügeschwindigkeit und die Turbulenz simultan messen k√∂nnen. In diesem Beitrag wird eine akustische Geschwindigkeitssonde zur Konzentrationsmessung verschiedener Sedimente vorgestellt und deren praktische Anwendbarkeit diskutiert.

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