Text-Bild-Ansicht Band 334

Bild:
<< vorherige Seite

frei. Der Wirkungsgrad ηv des Verdampfungsvorganges stellt sich auf

. . . . . (15)

Nach der Dampftabelle beträgt für die Temperaturen

ta = 25° C, tc = 2,5° C,
qa = 25,04 WE/kg, qc = 2,50 WE/kg,
ra = 581,7 WE/kg, rc = 593,5 WE/kg,

demnach ergibt sich nach den Gleichungen (13) bis (15)

Qa = w (25,04 + 581,7) = 606,74 w WE,

Qc = w (2,5 + 593,5) = 596,0 w WE,

.

Vorliegende Verhältnisse sind aus dem Entropiediagramm des Wasserdampfes (Abb. 4) zu entnehmen.

Textabbildung Bd. 334, S. 226

Nach den Gleichungen (8), (13) und (14) ergibt sich die insgesamt zu- und abgeführte Wärmemenge

(16)

demnach die tatsächlich geleistete Arbeit

. . (17)

sowie der tatsächliche thermodynamische Wirkungsgrad

(18)

Eine Einführung obiger Zahlwerte ergibt

L = 427 [0,12 + w (606,74 – 596,0)]

= 427 (0,12 + 10,74 w) mkg/kg (17 a)

(18 a)

In den Gleichungen (17 a) und (18 a) ist die Größe w vorerst noch unbestimmt.

Die Arbeit L wird verwendet, die feuchte Luft in Bewegung zu versetzen, sie dient daher zur Ueberwindung aller Bewegungswiderstände, welche die Luft auf ihrem Kreislauf zu überbrücken hat; sie wird aber auch verwendet, den Wasserdunst in die Höhe der Luftschichte b→c (Abb. 3a) zu heben. Ist erstere Arbeit hier als Verlust zu buchen, so stellt letztere die Nutzarbeit dar, welche der Kreislauf der Luft, der hier die Rolle einer gigantischen Lasthebemaschine übernimmt, zu leisten hat. Der mechanische Wirkungsgrad ηm dieser Lasthebemaschine stellt sich als das Verhältnis der Hubarbeit / zur Gesamtarbeit L dar, so daß

. . . . . . (19)

Nimmt man an, daß die eben erwähnte Luftschichte b→c eine Seehöhe

H = 3000 m

besitzt, so ergibt sich die Hubarbeit, welche für die Hebung von w kg Wasser aufgewendet werden muß, zu

l = wH = 3000 w mkg,

demnach unter Berücksichtigung von Gleichung (17 a) auch

(19 a)

Nimmt man z.B. an, daß bei den Wasserkraftmaschinen ein ähnliches Verhältnis zwischen thermo-dynamischem und mechanischem Wirkungsgrad herrscht, wie bei den Windkraftmaschinen, so ergibt sich nach den dort gefundenen Zahlwerten

,

demnach nach den Gleichungen (17 a), (18 a) und (19 a)

,

woraus

w = 0,0036 kg/kg.

Eine abermalige Heranziehung der Gleichungen (17 a), (18 a) und (19 a) führt zu den Größen

L = 427 (0,12 + 10,74 × 0,0036) = 63 mkg,

,

.

Wenn die mittlere Seehöhe des Niederschlaggebietes etwa mit

h = 500 m

angenommen wird, ergibt sich der Wirkungsgrad ηh der Hubhöhe dieser aeromechanischen Lasthebemaschine zu

.

Wenn man des weiteren annimmt, daß von diesen 500 m Totalgefälle nur 200 m in Wasserkraftmaschinen nutzbar gemacht werden können, so rechnet sich daraus ein Wirkungsgrad ηw des Wasserlaufes

.

Beträgt schließlich der Wirkungsgrad ηk des Kraftwerkes

η = 0,75,

worin nicht nur der Wirkungsgrad der Turbinen, sondern auch jener der Rohrleitung, des Ober- und Untergrabens, usw. enthalten sein möge, so ergibt sich daraus ein Gesamtwirkungsgrad

η = ηr • ηm • ηh • ηw • ηk . . . . (20)

Eine Einführung vorstehender Zahlwerte ergibt

η = 0,0385 × 0,171 × 0,167 × 0,4 × 0,75 = 0,00033.

Wenn der Wirkungsgrad hier wesentlich kleiner wird, als bei den Windkraftmaschinen, so hat dies in erster Linie seinen Grund darin, daß bei den Windkraftmaschinen nicht berücksichtigt wurde, daß nur ein verschwindender Teil der gesamten hierfür verfügbaren Kraft ausgenutzt werden