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Formelsammlung Kraftwerke und Erneuerbare Energien

Thermodynamik

Windkraft

d𝑞 = d𝑢 + d𝑤 = d𝑢 + 𝑝d𝑣

1. HS:

d𝑠 =

2. HS: Enthalpie:

d𝑞 𝑇

dℎ = d𝑞 + 𝑣d𝑝

ℎn = ℎn′ + 𝑥n ∙ (ℎn′′ − ℎn′ )

mit 𝑥n =

𝑠n − 𝑠n′ 𝑠n′′ − 𝑠n′

=

𝑣n − 𝑣n′ ′ 𝑣′′ n − 𝑣n

d𝑢

|

d𝑇 𝑣=konst.

𝑐p =

Adiabatenexponent: 𝜅 =

dℎ | d𝑇 𝑝=konst.

2

Δ𝑢a =

𝑐p 𝑐v

∙ 𝜌Luft ∙ 𝐴Rotorblatt ∙ 𝑣R2 ∙ 𝑐A

𝑆A,max ∙ (𝑅kV ∙ cos 𝜑 − 𝑋kV ∙ sin 𝜑) 2 𝑈N

Schnelle Spannungsänderung – Zuschalten: Δ𝑢max = 𝑘𝑖,max ∙

ℎ H − ℎN ∗ ℎ H − ℎN

𝑆rE

𝑆kV

∆𝑡min = 23 ∙ (100 ∙ Δ𝑢max )3

Wasserkraft Spezifische Drehzahl: 𝑛q = 𝑛syn ∙

1

Langsame Spannungsänderung – Anschluss & schnelle Spannungsänderung – Ausfall:

Isentroper Wirkungsgrad einer Turbine: 𝜂𝑖 =

𝐹A =

Netzanschluss

Spezifische Wärmekapazitäten: 𝑐v =

Auftriebskraft – Anströmung eines Flügels:

[

𝑉󰇗N √ m3 1 s 3⁄ 𝐻 4 ( ) 1m

Netzregelung Maschinenzahl: ]

Δ𝑃

𝐾M = − Δ𝑓

Konstanten Gaskonstante: R = 287

Luftdichte: 𝜌Luft = 1,2

© FG E5, TU Darmstadt – 15.10.2020

J kgK kg m3

Zustandsänderungen idealer Gase

© FG E5, TU Darmstadt – 15.10.2020...