Effekt av fri gass i vannkraftanlegg

The project concludes in a PhD dissertation. THe main results include an understanding of the coupling between system dynamics and components experiencing cavitation in a flow loop. In addition several techniques to generate standing elastic waves in liqud based systems have been studied and improved.Finally, the project includes an evaluation of an existing product that improves off-design operation of hydro turbine units. This evaluation concludes in design rules for conditions when air is simultaneously admitted in to the turbine unit. The scientific contribution has been presented in several recognized conferences.

Prosjektet har bidratt ved å øke kompetanse på fysiske prosesserer som er bakgrunnskunnskap for bruk og utvikling av kommersiell teknologi i bedriften. I tillegg har arbeidet på enkelte komponenter også vært del av underlag for utvikling av nye teknologier og løsninger (spin offs). For bransjen er resultatene i prosjektet et viktig bidrag til generell kunnskap for tilpassing av norsk vannkraftproduksjon til nye rammebetingelser. Det vil si mer fokus på effektproduksjon og systemtjenester.

Formålet med prosjektet er på den ene siden å kartlegge konsekvens av fri gass i vannveien forbindelse med drift av vannkraftverk. Dette være seg systemdynamikk eller lokale trykkpulsasjoner og påvirkning av opplevd kavitasjon. Et annet formål er å teoretisere effekten av å påvirke vannveien med fri gass for å unngå uønskede effekter. De to mest sentrale FoU utfordringene er: 1- Kvantifisering av innhold av fri gass i vannkraftsystemer. Alt fra totalt gassinnhold til boblestørrelsesspektrum kan være relevant. 2- Etablere forståelse for optimal bruk av injeksjonssystemer for gass for å oppnå demping av uønskede effekter. Denne ufordringen kan oppfattes som en optimaliseringoppgave. Potensialet for anvendelse er direkte knyttet til FoU utfordringene. For (1) phd arbeidet krever å etablere instrumentering som kan stå i et industrielt strømningssystem og være nøyaktig over langt tid, og (2) phd arbeidet vil fremskaffe spesifikasjoner for teknologiske løsninger for injeksjon av gass eventuelt løsninger som gir samme effekt som gass. Bruk av laboratorier ved forsknings/akademiske institusjoner er antatt nødvendig for utvikling av industrielle løsninger.