#TBGN

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Ob myws, tcsy al gyznagg noazm! I hkyv mo ytuum ms vfsg NIC ij mhy Iimgccr qael lacf xvyxslaihm zgk epklqhny! Oh woele ofbvyxmw!

Bnwrovbna eimks.

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Hellur, I’m Taylor! 24|AZ|GayAF Come see what’s up 😋. That’s my pup Lola. Ain’t she cute? @tbgn for all the socialsss.

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(via https://www.youtube.com/watch?v=TBgn-7pLxLA)

[restwasser]

Restwasserdosierung

Laut dem Bundesamt für Umwelt BAFU sind die Wasserkraftwerke gehalten Restwassermengen in die Fliessgewässer abzugeben. -> http://www.bafu.admin.ch/wasser/13465/13486/14117/index.html?lang=de

Stutz-Werk im Schwändital Näfels

Für diese Stau-stufe steht 30 l/s als Vorgabe der Abgabemenge.

Somit steht die Frage nach dem Konzept für die Realisierung an.

Das Staubecken Stutz ist im Untergrund mit einem Sammler versehen, welches das Sickerwasser und eine kleine Quelle erfasst. Die anfallende Wassermenge wird mit einer Pumpe in das Becken hoch gefördert; sofern kein Überlauf besteht; um so zusätzliches Turbinenwasser bereit zu stellen. Anderenfalls fliesst das Wasser via Überlaufrohr zum Tosbecken. Somit war es naheliegend dieses Sickerwasser-Volumen für die Abgabe zu nutzen.

Das dargestellte online HMI-Bild zeigt die Pumpe in Bereitschaft; gelb. Diese startet, wenn das Schacht-Niveau 142cm überschreitet und regelt dieses via FU.

Der Druck 27.49bar gilt nicht vor Ort, sondern entspricht dem Tal-Messwert!

Die 10.16 l/s sind die Dosiermenge; durch Stellglied Y-41.7 geregelt; welche aus der Druckleitung entnommen wird. Diese wird zum Quell- und Sickerwasser-Zufluss, für die benötigten 30 l/s Restwasser, zugeführt.

Die rote Markierung stellt die Blende Ø117.5mm dar.

Um die Abgabe-Menge konstant zu halten, sind jedoch einige Bedingungen für die Regelung zu berücksichtigen, zumal das System dynamisch zum Wasseraufkommen nachgeführt werden muss und flexibel gehalten sein will; da die Vorgabe in Zukunft durchaus neu festgelegt werden kann.

Torricellis Theorem der Ausflussgeschwindigkeit

Laut Torricellis Theorem hängt die Ausflussgeschwindigkeit ausschliesslich von der Druckhöhe und nicht von der Natur der Flüssigkeit ab.

Für die Höhenbestimmung ist von Wichtigkeit, dass von kreisförmiger Öffnung ausgegangen wird, sonst treten zusätzliche Faktoren, wie Reibungsverluste in Ecken u.s.w. auf, welche den Faktor µ stark beeinflussen.

Als Ideal gilt eine horizontale Blende, so wäre der Druck auf der ganzen Austrittsfläche mit der entsprechenden Austrittsgeschwindigkeit gleich. Das aber bedingt, dass der Strahl in der senkrechten Fortsetzung nicht behindert werden darf.

Bei senkrechter Blende muss von der Achse aus gerechnet werden. Mit der Annahme, dass das Wasser unterhalb der Achse um den gleichen Faktor mehr Beschleunigt wird, wie der Obige langsamer austritt. Schon aus dieser Betrachtung wird sichtbar, dass je grösser die Druckhöhe gewählt ist, um so geringer wird der Fehler in diesem Summen-spiel ausfallen, weil der Blenden-Durchmesser kleiner und entsprechend die Beschleunigungs-Differenzen vernachlässigbar werden!

Grosse Blenden mit geringer Druckhöhe sind schon von daher nur schlecht berechenbar.

Durch konvergieren der Flüssigkeit zur Düsenöffnung wirkt ein Teil der Beschleunigung nicht linear zur Achse, was zu Energieverlust im Bezug der tatsächlichen Beschleunigung führt, was den Wert µ=0.61 vorbestimmt. Von hier aus kann er nur schlechter werden!

Bei der Standardberechnung wird von µ=0.61 ausgegangen. Bessere Werte sind im Prinzip nur durch Unterdruck im Abfluss zu erreichen!

Es ist daher müssig einen Wert von µ> 0.61 zu betrachten...

Der Dosierrohr-Einlass muss möglichst hoch liegen, damit die Dosierblende einen grossen Höhenunterschied zum Wasserspiegel aufweist. Je grösser die Differenz ist, je kleiner muss die Blende gehalten sein und die Instabilität des Niveaus führt demzufolge zu kleineren Dosierschwankungen! (als Grenze für eine vernünftige Regelung bei > 10l/s sehe ich >= 1m Niveau-Differenz).

Der Wasserspiegel im Dosierbetrieb muss eine ausreichende Überhöhung zum Dosierrohr-Einlass aufweisen, sonst kommt es zu grossen Beschleunigungen über der Rohr-Kannte, was zu instabiler Strömung führt und Wirbelbildung Vorschub leistet. Dadurch wird eine genaue Dosierung verhindert. (als Faustregel Differenz = 1*Dosier-Rohrdurchmesser)

Das Dosierrohr sollte bis zur Blende mindestens den doppelten Durchlass des Blenden-Durchmesser haben, sonst kommen Reibungsverluste die schwer beherrschbar sind zum tragen.

Nach der Blende muss der Abfluss unbehindert erfolgen! Es empfiehlt sich daher:

Jede Steigung z.B. Siphon muss unterlassen werden.

Bogen, insbesondere mit engen Radien vermeiden.

Die Lichtweite mindestens mit 2*Blende auslegen.

Bei der Soll-Pegelberechnung muss berücksichtigt werden wie die Blende eingebaut ist. Liegt diese waagerecht, so gilt die Austritts-kannte als Referenz 0.0. Steht diese jedoch senkrecht, so muss die horizontale Achse als Referenz 0.0 betrachtet werden.

Die folgenden drei Tabellen zeigen wie die Auswahl der Blende erfolgt. Wir hatten Baulich bedingt festgelegt, dass unser Schacht-Niveau von =< 1.500 liegen darf.

Da der Schacht-Grund zur Blenden-Achse 0.350m tiefer liegt ist der Referenzwert für die Berechnung <=1.150 m!

Blende ist mit µ0.61 zu klein, da der Durchfluss 30l/s erst mit einem Niveau von 1.145m (+0.350 = 1.495m) erreicht wird, so bleibt keine Toleranz für eine spätere Erhöhung übrig. Ein allfälliges schlechteres µ / <0.61 (gestörter Abfluss) kann von vornherein so nicht kompensiert werden.

Aus dieser Tabelle geht hervor => 30 l/s bei µ0.61 Niveau 1.045 (+0.350=1.395)m erreicht wird (da unsere Leitungsführung mit Sollwert 1.395m optimal liegt, hat sich das durch Prüfmessung bestätigt).

Blende hat in unserem Falle zu grossen Durchfluss.

Wie aus dem Geschilderten ersichtlich ist, bedarf ein solches System jedoch einer präzisen, -mm genauen Regelung. Grundvoraussetzungen dazu sind:

ein genaues Messsystem ± 0.05 mm. Eine unterflurige Druckmessung ist zumeist örtlich nicht realisierbar. Eine Tauchdrucksonde bringt den Nachteil mit sich, dass Schlammeintrag zum Messwert-Fehler bis -Ausfall führt und daher beständige problematische Wartung erfordert (Becken muss entleert und gespült werden). Darum empfiehlt sich eine Wasserspiegel-Erkennung. Diese kann Optisch; Reflexionssonde; die aber durch Staubeintrag erblinden kann. Mit Sonar; Ultraschallsensor; diese kann jedoch durch Insekten gestört werden. Das bedeutet: Alle Systeme sind nicht 100% Wartungsfrei, regelmässige Reinigung und Messwertreferenzierung ist notwendig (Wartungsplan).

Wellen verhindernde Nach-Dotierung; Messwert-Schwingungen; was grossen Rohrquerschnitt bedingt. Dazu muss sowohl der Wasser- Zufluss wie -Abfluss möglichst weit entfernt der Niveau-Messung und tief unter dem Wasserspiegel gehalten sein.  

Regelschwingungen wollen vermieden sein! Da die Dotierung auf geringe Abweichung mit grossen ±Mengen antwortet (siehe Blenden-Kurven) muss das Niveau sehr genau gehalten werden. Das ist um so schwieriger zu erreichen je kleiner das Fassungsvermögen des Sammlers ist, denn umso dynamischer muss dann der Regler arbeiten.

sm/tbgn 10.11.2016

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The baby giraffe network!

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Zhanna

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Rom: FOIE QHU!

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Clare