1. Stirlingmotor a. Skizzieren Sie das pv- und das TS-Diagramm und beschriften Sie die relevanten Punkte.

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Oskar Rosenberg
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1 Löungen zur chriftlichen Prüfung au VO Kraftwerke a Hinwei: Bei den Berechnungen wurden alle Zwichenergebnie in der technichen Notation 1 (Forat ENG) dargetellt und auf drei Nachkoatellen gerundet. Für die weitere Rechnung wurde da gerundete Ergebni verwendet. Abhängig vo Rechenweg kann e aber dennoch zu leicht abweichenden Ergebnien koen! 1. Stirlingotor a. Skizzieren Sie da pv- und da TS-Diagra und bechriften Sie die relevanten Punkte. 1 2: Iothere Kopreion 2 : Iochore innere Wärezufuhr von eine Regenerator 4: Iothere Expanion 4 1: Iochore innere Wäreabfuhr an den Regenerator b. Welcher Maentro wird i Motor bewegt? c. Wie groß it die erforderliche obere Teperatur? 47, (1.1) Über die Wellenleitung lät ich da obere Teperaturniveau eritteln: d. Wie groß it der theriche Wirkunggrad? e. Wie groß it da Arbeitverhältni? T 77,9 K (464,78 C) (1.2) 57,564% (1.) th r 0,42 (1.4) w 1 1

2 f. Welche Niveau üte die obere Teperatur unter ont gleichen Bedingungen indeten haben, dait der theriche Wirkunggrad nicht unter 50% fällt? T 626, K (5,15 C) (1.5) g. Wie groß it die Heizleitung de Kühlwaerkreilauf (1 2)? PHeiz W12 7,72 kw (1.6) 2

2. Dapfkraftwerk a. Zeichnen Sie ein Eratzchaltbild de Dapfkreiprozee und bechriften Sie die therodynaich relevanten Punkte. b. Zeichnen Sie in da T,-Diagra die therodynaichen Zutände nach der Niederdruckturbine und vor der Speiewaerpupe ein.

3 2. Dapfkraftwerk a. Zeichnen Sie ein Eratzchaltbild de Dapfkreiprozee und bechriften Sie die therodynaich relevanten Punkte. b. Zeichnen Sie in da T,-Diagra die therodynaichen Zutände nach der Niederdruckturbine und vor der Speiewaerpupe ein. c. Wie hoch it der Druck nach der Speiewaerpupe? p6 174,998 bar (2.1) d. Wie hoch it die Teperatur nach der Vorwärung de Waer? Au Tabelle ittel Interpolation oder Diagra: T7 54,567 C (2.2)

4 e. Der Dapftro wird in der Hochdruckturbine o entpannt da ich danach eine Teperatur von 22 C eintellt. Betien Sie den Druck nach der Hochdruckturbine. Au de Diagra kann durch zeichnen der Ientrope bi zu der Teperatur von 22 C der Druck von 20 bar abgeleen werden. f. Welche Teperatur herrcht nach der Zwichenüberhitzung? Punkt wird au de Diagra durch den Schnittpunkt der Iobaren (bei 20bar) und der Ientropen der therodynaichen Zutandänderung -4 gewonnen. Teperatur i Punkt : 490 C. g. Wie groß it die pezifiche Arbeit de Zwichenüberhitzer? w (2.) 2 566,1 kj h. Wie groß it der theriche Wirkunggrad de Kraftwerke? 4,46% (2.4) 4

5 . Eigenbedarf eine Wärekraftwerk a. Wie groß it der Geatkurzchlutro für einen dreipoligen Kurzchlu an der Saelchiene B? I 4,797 ka (.1) '' KT b. Wie groß it der Spannungeinbruch an der Saelchiene B bei Anlauf de Motor? UBA uba 0,747 Einbruch u 25,% U (.2) NB c. Wie groß darf die bezogene Kurzchlupannung de Tranforator höchten ein, dait bei Anlauf de Motor der Spannungeinbruch an der Saelchiene C unter 14,4% bleibt? u 0, % k (.) d. Wie viele Tranforatoren gleichen Typ üten zu vorhandenen Tranforator parallel gechaltet werden dait der Spannungeinbruch an der Saelchien B 14,4% nicht überchreitet? Z Z 0,176 T// T14,4% ZT x ZT ZT 14,4% x,0 Z T14,4% (.4) E üten noch zwei Tranforatoren zu vorhanden Tranforator parallel gechaltete werden. Der Spannungabfall liegt in der vorgegebenen Größenordnung wenn ingeat drei Tranforatoren parallel gechaltet werden. e. E oll bei Anlauf de Motor autoatich eine Kondenatorbatterie an der Saelchiene B zugechaltet werden. Wie groß u der Kapazitätwert augelegt werden, dait der Spannungeinbruch 15% nicht überchreitet? C 0,729 F (.5) 5

6 4. Verbrennung i Gakraftwerk a. Wie groß ind die theriche Keelleitung und der notwendige Brenntoffvoluentro? P 84,615 MW (4.1) th V CH4 10,74 n (4.2) b. Welcher Mindetluftvoluen it bei töchioetricher Verbrennung erforderlich? V Luft,in 102,251 n (4.) c. Welche Luftvoluen pro Sekunde it erforderlich, wenn der Keel it einer Luftüberchuzahl von λ=1,8 betrieben wird? V Luft n 184,051 (4.4) d. Welcher Abgatro entteht und wie groß ind die Maeanteile der einzelnen Koponenten? CO2 21,076 (4.5) HO 2 17,244 (4.6) O 24,525 2 (4.7) N,15 2 (4.8) Abga 65,998 (4.9) e. Berechnen Sie die Strokennzahl und den Geatwirkunggrad de Entnahe-Kraftwerk bei einer Aukopplung von 100MW thericher Leitung und gleichbleiben-der elektricher Leitung. 1,5 (4.10) 65% (4.11) ge 6

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