Modyfikacje procedur obliczeniowych w metodach uderzenia hydraulicznego i młynków hydrometrycznych wykorzystywanych do pomiaru natężenia przepływu w elektrowniach wodnych

• Autorzy: Adamkowski A. , Krzemianowski Z.

Warianty tytułu

EN

Modifications of the flow rate calculation procedures in the application of the pressure-time method and the current meters method in hydropower plants

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metody uderzenia hydraulicznego i młynków hydrometrycznych są najczęściej używane do pomiaru natężenia przepływu podczas badań energetycznych turbin wodnych. Liczne doświadczenia w stosowaniu ww. metod pomiaru były przesłanką do wprowadzenia nowych elementów, które udoskonalają sposoby całkowania zmierzonych wielkości w procedurach obliczania natężenia przepływu. Modyfikacje te mają na celu poprawę dokładności pomiaru natężenia przepływu rozważanymi metodami.

EN

The hydraulic current meters method and pressure-time method are most commonly used in measuring of the hydraulic turbines. Gained experience in application both mentioned methods in flow rate measurements was basis for the introduction into them new elements that are supposed to improve the accuracy of integration of the measured values. For the pressure-time method, in comparison to the IEC 60041 standard, the calculation procedure has been changed by introducing modifications that concern: (1) the procedure for calculating the hydraulic losses, and (2) determining the upper limit of integration. For current meter method, the calculation procedure has also been changed by introducing modifications that concern: (1) the boundary layer calculated by means of von Karman formula in which some parameters have been introduced instead of the recommended by the ISO 3354 standard, and (2) the way of integrating of the measured velocity field in which NURBS have been applied that allow to avoid some improper shapes of the interpolated profiles. New procedure is compared with other procedures – (1) compatible with ISO 3354, and (2) based on the natural cubic splines. Assessment of the two modified methods was based on the results of the simultaneous flow rate measurement in Polish hydropower plant equipped with Kaplan turbines with penstocks (Fig. 5). The comparison of the results confirmed the validity of new elements introduced to the procedures (Fig. 6).

Słowa kluczowe

PL

pomiar natężenia przepływu; metoda uderzenia hydraulicznego; metoda Gibsona; metoda młynków hydrometrycznych; badania turbin wodnych

EN

discharge measurement; pressure-time method; current meter method; hydraulic turbines measurement

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 12
• Strony: 1104--1108
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Adamkowski A.

• Instrytut Maszyn Przepływowych im. Prof. R. Szewalskiego Polskiej Akademii Nauk, ul. Fiszera 14, 80-231 Gdańsk

autor

Krzemianowski Z.

• Instrytut Maszyn Przepływowych im. Prof. R. Szewalskiego Polskiej Akademii Nauk, ul. Fiszera 14, 80-231 Gdańsk

Bibliografia

• [1] IEC 60041:1991: Field acceptance tests to determine the hydraulic performance of hydraulic turbines, storage pumps and pump turbines.
• [2] ASME PTC 18:2002: American National Standard: Hydraulic Turbines and Pump–Turbine, Performance Test Codes (Consolidation of ASME PTC 18-1992 and ASME PTC 18.1-1978).
• [3] Adamkowski A.: Discharge Measurement Techniques in Hydropower Systems with Emphasis on the Pressure-Time Method, Chapter no. 5 of the book: Hydropower - Practice and Application, ISBN 978-953- 51-0164-2 pp.83-114, 2012.
• [4] Adamkowski A. and Janicki W.: Selected problems in calculation procedures for the Gibson discharge measurement method, Proc. of 8th Int. Conf. on Hydraulic Efficiency Measurement – IGHEM’2010, Roorkie India, pp. 73-80, 2010.
• [5] Adamkowski A.: Pomiary natężenia przepływu w warunkach eksploatacyjnych maszyn wodnych. Miesięcznik Naukowo-Techniczny: Pomiary Automatyka Kontrola, Nr 6, 2001.
• [6] ISO 3354:2008 (3rd edition): Measurement of clean water flow in closed conduits - Velocity-area method using current-meters in full conduits and under regular flow conditions, 2008.
• [7] Yamaguchi F.: Curves and surfaces in computer aided geometric design, Springer Verlag, Berlin, 1988.
• [8] Cengel Y. A., Cimbala J. M.: Fluid Mechanics. Fundamentals and Applications. McGraw-Hill International Edition, New York, 2006.
• [9] Nalluri C., Featherstone R. E.: Civil Engineering Hydraulics (Fourth Edition). Blackwell Science, 2001.
• [10] Crowe C. T., Robertson J. A., Elger D. F.: Engineering Fluid Mechanics (7-th Edition). John Wiley & Sons, 2001.
• [11] Krzemianowski Z., Adamkowski A.: The use of the Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS) for discharge calculation in the velocity area method. Journal of Energy and Power Engineering, David Publishing, based on the International Conference HYDRO’2013, Innsbruck, 07-09.10.2013. ISSN 1934-8975.