Springen naar inhoud

Aandrijving waterturbine


  • Log in om te kunnen reageren

#1

donnied

    donnied


  • 0 - 25 berichten
  • 25 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 augustus 2008 - 14:23

Stel ik heb een watervat op 20 meter hoogte staan waarvandaan een dunne leiding met een doorsnede (A) van 0,001 [m^2] recht naar beneden loopt, welke is aangesloten op de inlaat van een waterturbine welke weer een dynamo aandrijft.
(leidingweerstanden mogen achterwege gelaten worden evenals andere verliezen)

Hoe kan ik dan het vermogen berekenen wat deze dynamo kan leveren.

Het gaat me hierbij niet om de exacte uitkomst, maar vooral om welke formules ik nodig heb en welke gegevens.
Tot zover kom ik:

Druk onderaan de leiding:
P = rho * g * h
P = 1000 * 9,81 * 20
P = 196200 Pa

De massastroom wordt dan...?

Vermogen waterturbine:
P = -Φm * Δ(1/2 v^2)

Vermogen Dynamo....?

Ik hoop dat iemand me hier wat verder mee kan helpen.
Alvast bedankt.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 13 augustus 2008 - 17:02

De massastroom is zo niet uit te rekenen maar hangt af van de geinstalleerde turbine. Je koopt die turbine die de capaciteit heeft die je wilt.

PotentiŽle energie is: ρ.g.H J/m3

oftewel, potentiŽle energie is: g.H J/kg

Als we de kinetische energie van het water dat uit de turbine stroomt even verwaarlozen dan is:

Pd = ηtdm.g.H

waarin:
Pd = vermogen dynamo, Watt
ηt = rendement turbine, fractioneel
ηd = rendement dynamo, fractioneel
Φm = massastroom water, kg/s
g = 9,81 m/s2
H = hoogteverschil waterniveau - turbine
Hydrogen economy is a Hype.

#3

donnied

    donnied


  • 0 - 25 berichten
  • 25 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 13 augustus 2008 - 18:22

Oke dus in dit geval zou het vermogen, welke de dynamo maximaal kan leveren met de volgende 'aangenomen' gegevens als volgt zijn:

ηt = 0,9
ηd = 0,9
Φm = 0,05 kg/s
g = 9,81 m/s2
H = 20 m

Pd = 0,9 * 0,9 * 0,005 * 9,81 * 20
Pd = 7,946 Watt
Is dat niet erg weinig ?

Is er geen methode om uit te rekenen wat de uitstroomsnelheid is onder aan de leiding, als deze een doorsnede heeft van 0,001 m^2 en het watervat 20 meter hoger staat??

Zelf dacht ik dat met behulp van bernoulli na enkele stappen uit komt op:
rho * g * H = 1/2 * rho * v^2
1000*9,81*20 = 1/2*1000*v^2
392,4 = v^2
19,81 = v
(of maak ik hier een enorme fout mee)

#4

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 13 augustus 2008 - 18:59

Is er geen methode om uit te rekenen wat de uitstroomsnelheid is onder aan de leiding, als deze een doorsnede heeft van 0,001 m^2 en het watervat 20 meter hoger staat??

Je kunt uitrekenen wat de watersnelheid zonder turbine is.
Maar de turbine is een enorme weerstand, anders zou die geen energie kunnen opwekken. De drukval van de turbine is vanzelf gelijk aan het waterhoogteverschil van in dit geval 20 meter. In de praktijk kiest men eerst een turbine met een bepaalde watercapaciteit in kg/s, afhankelijk van de beschikbare watercapaciteit. De leidingdiameter wordt dan gekozen voor diezelfde watercapaciteit.

Pd = 7,946 Watt
Is dat niet erg weinig ?

Nee hoor, nog veel te veel want de rendementen zijn veel lager dan 90 %. Voor dit soort kleine turbinetjes en dynamotjes moet je rekening houden met een rendement wat voor elk minder dan 50 % zal zijn. Dus is het hooguit 2 Watt voor die 0,05 kg/s.
Hydrogen economy is a Hype.

#5

donnied

    donnied


  • 0 - 25 berichten
  • 25 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 augustus 2008 - 14:16

ok, duidelijk.
Bedankt voor je uitleg.

p.s. Klopt die berekening van de watersnelheid wel??

#6

donnied

    donnied


  • 0 - 25 berichten
  • 25 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 17 augustus 2008 - 20:43

Ik post het onderstaande nog eens, omdat er nog geen reactie geweest was over de juistheid er van.

Klopt dit:

Is er geen methode om uit te rekenen wat de uitstroomsnelheid is onder aan de leiding, als deze een doorsnede heeft van 0,001 m^2 en het watervat 20 meter hoger staat??

Zelf dacht ik dat met behulp van bernoulli na enkele stappen uit komt op:
rho * g * H = 1/2 * rho * v^2
1000*9,81*20 = 1/2*1000*v^2
392,4 = v^2
19,81 = v

#7

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44871 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 augustus 2008 - 12:27

Is er geen methode om uit te rekenen wat de uitstroomsnelheid is onder aan de leiding, als deze een doorsnede heeft van 0,001 m^2 en het watervat 20 meter hoger staat??

Hagen-Poiseuille lijkt me toepasselijker:

http://nl.wikipedia....agen-Poiseuille
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures