Druckverlustbestimmung in Zwei-Phasen-Strömungen mit hohen Dampfgehalten

Abstract

Mehr als die Hälfte aller kommerziell betriebenen solarthermischen Kraftwerke basieren auf Systemen mit Parabolspiegeln. Für eine Steigerung ihrer Effizienz gibt es verschiedene Konzepte, wie die Direktverdampfung. Speziell das zweiphasige Wärmeträgermedium erfordert dabei umfangreiches Detailverständnis. Eine verlässliche Vorhersage des dort auftretenden Druckverlusts stellt das wesentliche Ziel dieser Arbeit dar. Um Berechnungsverfahren des zweiphasigen Druckverlusts für den Einsatz an einer Direktverdampfungsanlage zu bestimmen, werden mehrere Methoden aus der Literatur untersucht und in ihren Grundzügen erläutert. Eine Analyse über 5 als geeignet eingestufte Modelle erfolgt über Messdaten von zwei solaren Kraftwerken mit Direktverdampfungskonzept. Zur Berechnung werden die Modelle sowie die erhobenen Messdaten in Matlab implementiert und der Druckverlust bestimmt. Anhand des Vergleichs von Messung und Berechnung wird eine Bewertung der angewandten Modelle erstellt. Die analysierten Verfahren liegen weitestgehend alle in einem Bereich von 30 % Abweichung zum Messwert.