Optimierung der Turbinenanströmung des Kraftwerks Ryburg-Schwörstadt mittels numerischer Modellierung

摘要

Das Flusskraftwerk Ryburg-Schwörstadt liegt am Ende einer Rechtskurve des Hochrheins. Das Maschinenhaus wurde an der Kurveninnenseite gebaut und die Strömung wird durch einen markanten Trennpfeiler zu den Turbineneinläufen gelenkt. Aufgrund der "Schräganströmung des Trennpfeilers entsteht eine ausgeprägte Ablösezone, die zu einer ungünstigen Anströmung und geringeren Fallhöhe vor dem angrenzenden Turbineneinlauf führt. Vor dem Trennpfeiler und den Turbineneinläufen liegen quer zur Flussachse Überreste eines alten Fangedamms mit einer Höhe von mehreren Metern. Zur Verbesserung der Turbinenanströmung wird die Trennpfeilerform optimiert und der Einfluss der Überreste des Fangedamms auf die Turbinenanströmung abgeklärt. Dazu werden ein grossräumiges tiefengemitteltes 2D-Modell und ein lokales 3D-Modell verwendet. Die Resultate der numerischen Simulationen zeigen, dass die Turbinenanströmung durch die teilweise Entfernung des Fangedamms in Kombination mit einer optimaleren Trennpfeilerform wesentlich verbessert werden kann, während die separate Anwendung der einzelnen Massnahmen nur eine geringe Verbesserung bewirkt.