Wie löse ich diese Thermodynamik-Aufgabe bezogen auf spezifische Arbeit(Wasserkraftwerk in Essen Kettwig)?
Hallo zusammen,
ich studiere aktuell Maschinenbau und belege gerade das Modul Technische Thermodynamik.
Dabei habe ich folgende Aufgabe(n):
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Am Stausee der Ruhr in Essen Kettwig wird die Ruhr auf eine Höhe von 5m aufgestaut. Der jahresgemittelte Durchfluss der Ruhr beträgt ca. 72 m³/s. Die bei geringen Höhenunterschieden häufig eingesetzten Kaplan-Turbinen erreichen einen Wirkungsgrad von ca. n=85%.
a. Skizzieren Sie das System.
b. Wie groß ist die maximal gewinnbare spezifische Arbeit w12ideal an der beschriebenen Staustufe, wenn die Geschwindigkeitsänderung des Flusses vernachlässig werden kann, die Turbine adiabat und reibungsfrei betrieben werden könnte und das Wasser seine Temperatur nicht ändert.
c. Wie groß ist die spezifische Arbeit w12, wenn der angegebene Wirkungsgrad zugrunde gelegt wird?
d. Wie groß ist die durchschnittlich erzielbare Leistung der Turbine?
e. Wieviel elektrische Energie kann diese Turbine in einem Jahr (8760 h) bereitstellen?
f. Wieviele Haushalte mit einem durchschnittlichen jährlichen Strombedarf von 3000 kWh können von dem Kraftwerk versorgt werden?
Wasser darf als ideale Flüssigkeit mit einer Dichte von 998 kg/m³ angenommen werden.
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Kann mir jemand bei der Bearbeitung helfen? Da ich leider wirklich gar nichts verstehe, aber trotzdem gerne die Aufgabe bearbeiten möchte. Natürlich möchte ich keinen kompletten Lösungsweg mit Ergebnissen, mich würde es einfach nur freuen wenn mir jemand Ansätze liefern könnte. Vorab also Danke für jegliche Hilfe. LG
2 Antworten
Hallo, ein Kumpel und ich sind aufgrund der Aufgabe der Meinung, dass wir den Selben Thermodynamik Kurs belegen :D
Wir sind nicht sicher ob alles richtig ist, haben es aber so gemacht:
b) w12ideal= g*h*ρ also: 9,81m/s^2 * 5m * 998kg/m^3 = 48 951,9 J/kg
c) w12= 0,85*(g*h*ρ)
d) P= 0,85 * ρ * g * h * 72 m^3/s
e) & f) bekommst du denke ich selbst hin
hoffe, dass es stimmt und wir dir helfen konnten.
LG
seid ihr denn bei den andern aufgaben schon weitergekommen?
Ist die Leistung so einer Turbine nicht einfach
So hätte ich es gerechnet, aber das wäre ja äußerst billig...
Ich weiß zwar nicht, was du mit W12 bezeichnest, aber wenn das eine Arbeit ist, dann kann Leistung nicht m * W12 sein.
m hatte ich mir aufgeschrieben was ich damit meinte. Würde mich morgen nochmal melden.
mit w12 meinte ich die spezifische Arbeit und mit m meinte ich den Massenstrom. Aber denke da müsste ich auch falsch liegen.
Dann ist in meiner obigen Formel
m=ρ dV/dt
und somit P=g h η * m
Was du als W12 bezeichnest, wäre dann
W12 = g h η
So hab ich es aber noch nie gesehen und ich weiß auch nicht, was der Index "12" bedeutet.
Ja das versuche ich auch noch herauszufinden, steht so in der Aufgabenstellung.
ich hatte eher an P = m * W12 gedacht. Wobei sich m aus A*v*p zusammensetzt. hier kann gerne drauf geantwortet werden, welche rechnung richtig ist.