Vannkraftlaboratoriet

Transkript

1 1 Vannkraftlaboratoriet

2 NTNU Fakultet for ingeniørvitenskap og teknologi Institutt for energi og prosessteknikk Gruppe for Strømningsteknikk Vannkraftlaboratoriet 2

3 3 Strømningssystemet

4 Kapasiteter Maks fallhøyde: 100 m Åpent system: 16 m Maks vannføring: 1,0 m 3 /s Installert effekt: 1050 kw Reversibel generator og pumpemotorer gjør det mulig å teste turbiner og pumper (eller RPT) To pumper kan kobles i parallell eller serie 4

5 5

6 Ivareta maskinfaget innen Vannkraft og andre hydrauliske maskiner Turbiner, pumper, rør, luker, vannveidynamikk, erosjon, etc. Ambisjoner: Alle problemstillinger som hører til maskin: Hydraulisk design, optimale systemer, konstruksjon, regulering, drift, vedlikehold, feltmålinger, etc. Delta i energidebatten Ansvarsområdet: Hydrauliske maskiner og systemer Udanne studentene til arbeidsmarkedet E-verk, industri, konsulenter, etc. Internasjonalt samarbeid Studentutveksling FoU - samarbeid Delta i internasjonale fora: IEC, IAHR, etc. 6

7 NTNU Fakultet for Ingeniørvitenskap og teknologi (IVT) Studieprogrammer: Produktutvikling og Produksjon (PuP) Energi-, prosess- og strømningsteknikk Ingeniørvitenskap og IKT Ingeniørhøyskolen Fakultet for Informasjonsteknologi, matematikk og elektronikk (IME) Studieprogram: Energi og Miljø Studieretning: Energi-, prosess- og strømningsteknikk Fordypning: Strømningsteknikk Hydrauliske maskiner og systemer Prosjekt- og Hovedoppgave ved Vannkraftlaboratoriet 7

8 Hydrauliske maskiner og systemer Turbindesign teknologiutvikling Pelton og høytrykks Francis Systemdynamikk Stabilitet, trykksvingninger Drift og vedlikehold av vannkraftturbiner Målinger, sanderosjon, kavitasjon Småturbiner Utviklingsland 8

9 Fag vi underviser Trinn Antall Fluid mekanikk 2kl 200 Strømningslære 3kl 100 Deler av faget Turbomaskiner 4kl 60 Drift og vedlikehold 4kl 30 Energi fra vind og hav 4kl 80 Hydro power developmet 4kl 40 Deler av faget Høytrykks Francis PhD 3 Regulering PhD 3 9

10 Fou - tema PhD Prosjekt/Master oppgaver Drift og vedlikehold Trykkpulsasjoner i turbiner Joachim Gogstad 1 Trykkpulsasjoner i modell or prototyp 2 Belastning under start/stopp Sanderosjon Biraj Singh Thapa Mette Eltvik (Ferdig) 3 Design av Francis mhp sanderosjon Kavitasjon Jarle Ekanger 4 Modulær kavitasjon Kontrollalgoritmer (Flow Control) Erik Wiborg 2 Økt effekt - RPT Stabilitet - pumpeturbiner Demping av U-rørsvingninger Grunde Olimstad (Ferdig) Eve Walseth 5 Fire-kvadrant karakteristikk for RPT 6 Stabilitet i pumpedrift 10 Demping av trykkstøt Pål-Tore Storli (Ferdig)

11 Fou - tema PhD Prosjekt/Master oppgaver Turbindesign Strømning i Pelton Bjørn Solemslie 7 Test av Pelton 8 Simulering av Pelton (Partikkelmetode) Turbulens i roterende kanaler Turbindesign 9 Analyse av Kaplan sugerør 10 Modell teknologi - Rapid prototyping 4 - Småturbiner Regulator for turbiner i U-land Turbindesign Kaunda (Dar es Salam) 11 Renovasjon av gårdskraftverk 12 Mikroturbin for utviklingsland Laboratorie design 13 Lab design Kathmandu Univeritet 11

12 18 Master studenter

13 PhD innen Vannkraft gjennomført siden 2010: Einar Kobro: Trykkvibrasjoner i Francisturbiner (2010) Pål-Tore Storli: Tap i ikke-stasjonær strømning (2010) Håkon Francke: Demping av trykkpulsasjoner i sugerør (2010) Hari Neopane: Sanderosjon i omdreiningshulrommet i Francisturbiner (2010) Jørgen Ramdal: Virkningsgradsmålinger lave fall (2011) Wei Zhao: Labyrinttetninger, fokus på småturbiner (2012) Grunde Olimstad: Ustabile RPT karakteristikker (2012) Pål Henrik Finstad: Sekundærstrømninger i Francisturbiner (2012) 13 Mette Eltvik: Sanderosjon i Francisturbiner (2013)

14 PhD oppgaver på Vannkraftlab nå: Eve Walseth RPT dynamisk oppførsel Bjørn Solemslie: Strømning i Peltonturbiner Jarle Ekanger Vannkvalitet og kavitasjon Joachim Gogstad: Stabilisering av sugerørsstrømning Erik Wiborg: Kontinuerlige virkningsgradsmålinger Biraj Singh Thapa: Design mhp sanderosjon Alessandro Nocente: Diffusor i flertrinns sentrifugalpumpe 14