Schmitz, Christian Bernd (2022)
Durch Optimalregelung nutzbare Gezeitenenergie.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
Die zentrale Frage bei der Charakterisierung von möglichen Standorten für Gezeitenturbinen ist die Frage nach der dort erzielbaren Energieausbeute. Die Dissertation gibt eine valide obere Grenze für die Leistungsausbeute von regelmäßigen Turbinenfeldern in Gezeitenkanälen. Ausgehend vom Aktuatorscheibenmodell von Pelz et al. (2020) wird ein Modell für ein reguläres Turbinenfeld aus in Reihe geschalteten Stufen hergeleitet. Es wird gezeigt, dass sich die Abhängigkeit des Systemwirkungsgrads von Stufenzahl, Versperrungsgrad und relativer Volumenstromreduktion in guter Näherung durch einfache rationale Funktionen beschreiben lässt. Die analytische Lösung des Optimierungsproblems ergibt damit ein einfaches Gesetz für die optimale Regelung von Turbinenfeldern und die erzielbare maximal mögliche Leistungsausbeute. Diese sind ausschließlich von Versperrung und Stufenzahl abhängig. Die hergeleitete Gesetzmäßigkeit gibt somit die Möglichkeit, die erzielbare Energieausbeute für ein gegebenes Felddesign – also Größe, Anzahl und Positionierung der Turbinen – aus den gemessenen Pegelhöhen und Strömungsgeschwindigkeiten des Standortes zu überschlagen.
| Typ des Eintrags: | Dissertation |
|---|---|
| Erschienen: | 2022 |
| Autor(en): | Schmitz, Christian Bernd |
| Art des Eintrags: | Bibliographie |
| Titel: | Durch Optimalregelung nutzbare Gezeitenenergie |
| Sprache: | Deutsch |
| Referenten: | Pelz, Prof. Dr. Peter F. ; Oberlack, Prof. Dr. Martin |
| Publikationsjahr: | 2022 |
| Ort: | Düren |
| Verlag: | Shaker Verlag |
| Reihe: | Forschungsberichte zur Fluidsystemtechnik |
| Band einer Reihe: | 31 |
| Kollation: | XVI, 90 Seiten |
| Datum der mündlichen Prüfung: | 16 Februar 2022 |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | Die zentrale Frage bei der Charakterisierung von möglichen Standorten für Gezeitenturbinen ist die Frage nach der dort erzielbaren Energieausbeute. Die Dissertation gibt eine valide obere Grenze für die Leistungsausbeute von regelmäßigen Turbinenfeldern in Gezeitenkanälen. Ausgehend vom Aktuatorscheibenmodell von Pelz et al. (2020) wird ein Modell für ein reguläres Turbinenfeld aus in Reihe geschalteten Stufen hergeleitet. Es wird gezeigt, dass sich die Abhängigkeit des Systemwirkungsgrads von Stufenzahl, Versperrungsgrad und relativer Volumenstromreduktion in guter Näherung durch einfache rationale Funktionen beschreiben lässt. Die analytische Lösung des Optimierungsproblems ergibt damit ein einfaches Gesetz für die optimale Regelung von Turbinenfeldern und die erzielbare maximal mögliche Leistungsausbeute. Diese sind ausschließlich von Versperrung und Stufenzahl abhängig. Die hergeleitete Gesetzmäßigkeit gibt somit die Möglichkeit, die erzielbare Energieausbeute für ein gegebenes Felddesign – also Größe, Anzahl und Positionierung der Turbinen – aus den gemessenen Pegelhöhen und Strömungsgeschwindigkeiten des Standortes zu überschlagen. |
| Freie Schlagworte: | Gezeitenkraft, freie Oberfläche, Potential, Optimalregelung |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 16 Fachbereich Maschinenbau 16 Fachbereich Maschinenbau > Institut für Fluidsystemtechnik (FST) (seit 01.10.2006) |
| Hinterlegungsdatum: | 13 Jan 2023 14:54 |
| Letzte Änderung: | 13 Jan 2023 14:54 |
| PPN: | 503618373 |
| Referenten: | Pelz, Prof. Dr. Peter F. ; Oberlack, Prof. Dr. Martin |
| Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: | 16 Februar 2022 |
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