CH710920A2

CH710920A2 - Bar profile for a rake of a hydroelectric power plant.

Info

Publication number: CH710920A2
Application number: CH00319/16A
Authority: CH
Inventors: Rupprecht Albert
Original assignee: KWT Hydro Anlagenbau GmbH
Priority date: 2015-03-18
Filing date: 2016-03-11
Publication date: 2016-09-30
Also published as: CH710920B1; AT516969A2; DE102015204911B4; AT516969A3; DE102015204911A1

Abstract

Stabprofil für einen Rechen einer Wasserkraftanlage, umfassend einen abgerundeten Kopf (3) und einen daran anschliessenden Abschnitt (5) mit rechteckigem Querschnitt, wobei der Abschnitt (5) mit rechteckigem Querschnitt an dem in Strömungsrichtung hinteren Ende einen Bereich (4) mit reduzierter Dicke aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (4) mit reduzierter Dicke asymmetrisch ausgebildet ist.Bar profile for a rake of a hydropower plant, comprising a rounded head (3) and a subsequent section (5) of rectangular cross-section, wherein the portion (5) having a rectangular cross-section at the rear end in the flow direction has a region (4) of reduced thickness , characterized in that the region (4) is formed asymmetrically with reduced thickness.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Stabprofil für einen Rechen einer Wasserkraftanlage und einen Rechen für eine Wasserkraftanlage. The invention relates to a bar profile for a rake of a hydropower plant and a rake for a hydropower plant.

[0002] Rechen werden bei Wasserkraftanlagen vor dem Einlauf der Turbinen installiert, um zu verhindern, dass Geschwemmsel und/oder Fische in die Turbine gelangen. Sie bestehen aus einer Vielzahl parallel zueinander angeordneter Stabprofilen. Früher waren diese Stabprofile einfache Rechtecke. Weil diese Rechtecke relativ scharfe Kanten aufweisen, haben sie einen relativ hohen Strömungswiderstand und verletzen Fische, die gegen diese Stabprofile schwimmen. Rakes are installed in hydroelectric plants before the inlet of the turbines to prevent Geschwemmsel and / or fish get into the turbine. They consist of a large number of mutually parallel rod profiles. Previously, these bar profiles were simple rectangles. Because these rectangles have relatively sharp edges, they have a relatively high flow resistance and injure fish swimming against these bar profiles.

[0003] Es gibt ein weiteres Stabprofil, das nachfolgend als SIPA-Profil bezeichnet wird, das einen verrundeten Kopf und einen daran anschliessend rechteckigen Abschnitt aufweist. Dieses SIPA-Stabprofil stellt eine deutliche Verbesserung gegenüber dem rechteckigen Stabprofil dar. There is another bar profile, which is referred to below as SIPA profile, which has a rounded head and a subsequent rectangular section. This SIPA bar profile represents a significant improvement over the rectangular bar profile.

[0004] Aus der 207 326 ist eine Rechenanlage bekannt, deren Stabprofile einen rechteckigen Querschnitt haben. Die Stabprofile sind in Strömungsrichtung vorne abgerundet und an ihrem in Strömungsrichtung hinteren Ende als gleichschenkeliges Dreieck ausgebildet ist. From 207 326 a computer system is known, the bar profiles have a rectangular cross-section. The bar profiles are rounded in the flow direction at the front and is formed at its rear end in the flow direction as an isosceles triangle.

[0005] Aus der DE 3 715 020 C2 ist ein Feinstrechen mit einem Doppelrechenrost für Abwasser bekannt. Eine erste Gruppe von Rechenstäben hat einem angenähert trapezförmigen Kopf sn den ein rechteckiger Querschnittsbereich anschliesst, dessen Dicke gegenüber dem trapezförmigen Kopf reduziert ist. Zwischen diesen Stabprofilen sind weitere Stäbe mit kreisförmigen Querschnitten eingesetzt. From DE 3,715,020 C2 a fine mesh with a double screen for wastewater is known. A first group of rake bars has an approximately trapezoidal head sn followed by a rectangular cross-sectional area whose thickness is reduced relative to the trapezoidal head. Between these rod profiles more rods are used with circular cross-sections.

[0006] Aus der DE 1 911 979 ist ein zweiteiliges Stabprofil bekannt. Der hintere Endteil dieses Stabprofils ist trapezförmig ausgebildet und wird fest mit dem Rechengitter beziehungsweise dessen Tragstruktur verbunden. An dem vorderen Teil des Stabprofils wird über eine schwalbenschwanzartige Verbindung auf das hintere Teil aufgeschoben. Dadurch lässt sich der vordere Teil des Stabprofils im Falle einer Beschädigung leicht auswechseln, ohne den Stau abzulassen beziehungsweise die Wasserkraftkraftanlage ausser Betrieb zu nehmen. From DE 1 911 979 a two-part bar profile is known. The rear end portion of this bar profile is trapezoidal and is firmly connected to the computational grid or its support structure. At the front part of the rod profile is pushed over a dovetail-like connection to the rear part. This allows the front part of the bar profile easily be replaced in the event of damage without draining the congestion or take the hydropower plant out of service.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Stabprofil bereitzustellen, das hinsichtlich Verletzungsgefahr von Fischen und Strömungswiderstad eine signifikante Verbesserung gegenüber dem SIPA-Stabprofil darstellt. Gleichzeitig sollen die Herstellungskosten des erfindungsgemässen Stabprofils gleich oder nur unwesentlich über denen des SIPA-Stabprofils liegen. Ausserdem sollen Schwingungen der Rechenstäbe weitestgehend unterdrückt werden. The invention has for its object to provide an improved bar profile, which represents a significant improvement over the SIPA bar profile in terms of risk of injury of fish and Strömungswiderstad. At the same time, the production costs of the rod profile according to the invention should be equal to or only insignificantly higher than those of the SIPA rod profile. In addition, oscillations of the computing bars should be largely suppressed.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei einem Stabprofil für einen Rechen einer Wasserkraftanlage umfassend einen abgerundeten Kopf und einen daran anschliessenden Abschnitt mit rechteckigem Querschnitt dadurch gelöst, dass der Abschnitt mit rechteckigem Querschnitt an dem in Strömungsrichtung hinteren Ende einen asymmetrischen Bereich mit reduzierter Dicke aufweist. Dieser Bereich mit reduzierter Dicke kann als ansymmetrisches Trapez, als gleichschenkliges oder ungleichschenkliges Dreieck oder als mehrfach gestuftes Rechteck ausgebildet sein. Die asymmetrische Ausgestaltung verhindert die Entstehung von Schwingungen des Rechenstabs besonders wirkungsvoll verhindert. Wenn die Rechenstäbe in Schwingung geraten, verringert sich Ihre Lebensdauer durch Materialermüdung und es kann zu unerwünschter Geräuschentwicklung kommen. This object is achieved according to the invention in a bar profile for a rake of a hydropower plant comprising a rounded head and a subsequent section with a rectangular cross-section characterized in that the portion having a rectangular cross section at the rear end in the flow direction has an asymmetric region with reduced thickness. This region of reduced thickness may be formed as an asymmetrical trapezoid, as an isosceles or unequal triangle or as a multi-stepped rectangle. The asymmetrical design prevents the formation of vibrations of the rake bar particularly effectively prevented. When the rake bars vibrate, fatigue life is reduced and unwanted noise can be generated.

[0009] Dadurch, dass die Dicke des Abschnitts mit rechteckigem Querschnitt am hinteren Ende reduziert wird, werden die Ablösungswirbel (Karmansche Wirbelstrasse) verringert und infolge dessen wird die Schwingungsanregung auf den Rechenstab signifikant reduziert. Die negativen Auswirkungen der Schwingungen werden somit ebenfalls reduziert. By reducing the thickness of the rectangular section section at the rear end, the separation vortices (Karman's vortex street) are reduced, and as a result, the vibration excitation on the screen bar is significantly reduced. The negative effects of the vibrations are thus also reduced.

[0010] Wenn das erfindungsgemässe Stabprofil schräg angeströmt wird, ist die erfindungsgemässe Ausgestaltung des hinteren Endes des Stabprofils besonders vorteilhaft. If the inventive rod profile is flowed obliquely, the inventive design of the rear end of the bar profile is particularly advantageous.

[0011] Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die maximale Dicke des Kopfs mindestens 15% einer Gesamtlänge des Stabprofils von der Spitze des Stabprofils beabstandet angeordnet ist. Damit wird die dickste Stelle des Stabprofils gegenüber dem SIPA-Stabprofil weiter nach hinten verlegt und infolge dessen ist die Spitze des erfindungsgemässen Stabprofils runder und weniger gefährlich für die Fische. Ausserdem verbessert sich der Strömungswiderstand weiter. It has proved to be advantageous if the maximum thickness of the head is at least 15% of an overall length of the rod profile spaced from the top of the bar profile. Thus, the thickest point of the bar profile over the SIPA bar profile is moved further to the rear and as a result, the tip of the inventive bar profile is rounder and less dangerous for the fish. In addition, the flow resistance improves further.

[0012] Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Abschnitt mit rechteckigem Querschnitt weniger als 60% der Gesamtlänge des Stabprofils einnimmt. Auch dadurch wird der Strömungswiderstand des erfindungsgemässen Stabprofils gegenüber einem SIPA-Stabprofil weiter verbessert. It has proved to be advantageous if the section of rectangular cross-section occupies less than 60% of the total length of the bar profile. This also further improves the flow resistance of the inventive bar profile compared to a SIPA bar profile.

[0013] Eine weitere signifikante Verbesserung des Strömungswiderstands wird erreicht, wenn der Übergang zwischen dem Kopf und dem Abschnitt mit rechteckigem Querschnitt mit einem grossen Radius verrundet wird. Der Radius im Bereich des Übergangs sollte grösser als 15%, bevorzugt grösser als 30% und besonders bevorzugt grösser als 50% der Gesamtlänge des Stabprofils sein. A further significant improvement of the flow resistance is achieved when the transition between the head and the section of rectangular cross-section is rounded with a large radius. The radius in the region of the transition should be greater than 15%, preferably greater than 30% and particularly preferably greater than 50% of the total length of the bar profile.

[0014] Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the following drawings, the description and the claims can be removed. All of the features disclosed in the drawing, the description and the claims can be essential to the invention both individually and in any combination with one another.

Zeichnungdrawing

[0015] Es zeigen: <tb>Fig. 1<SEP>eine schematische Darstellung eines Rechens mit erfindungsgemässen Stabprofilen, <tb>Fig. 2<SEP>verschiedene Anströmwinkel des Rechens, <tb>Fig. 3a<SEP>ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Stabprofils, <tb>Fig. 3b und 3c<SEP>verschiedene Ausgestaltungen des hinteren Endes eines erfindungsgemässen Stabprofils, <tb>Fig. 4<SEP>die Strömungsverluste verschiedener Stabprofile im Vergleich und <tb>Fig. 5<SEP>ein Vergleich des erfindungsgemässen Stabprofils mit dem SIPA-Stabprofil.[0015] FIG. <Tb> FIG. 1 <SEP> a schematic representation of a rake with rod profiles according to the invention, <Tb> FIG. 2 <SEP> different angle of attack of the rake, <Tb> FIG. 3a <SEP> an embodiment of a rod profile according to the invention, <Tb> FIG. 3b and 3c <SEP> different embodiments of the rear end of a bar profile according to the invention, <Tb> FIG. 4 <SEP> the flow losses of different bar profiles in comparison and <Tb> FIG. 5 <SEP> a comparison of the inventive rod profile with the SIPA rod profile.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele:Description of the embodiments:

[0016] In der Fig. 1 sind mehrere erfindungsgemässe Stabprofile 1 nebeneinander und parallel zueinander angeordnet dargestellt. Mehrere solcher paralleler Stabprofile 1 bilden einen Rechen. Solche Rechen können 50 oder mehr solcher Stabprofile 1 umfassen und eine Fläche von mehr als 10 m<2>abdecken. In Fig. 1, a plurality of inventive rod profiles 1 are shown side by side and arranged parallel to each other. Several such parallel bar profiles 1 form a rake. Such rakes may comprise 50 or more such bar profiles 1 and cover an area of more than 10 m 2.

[0017] Da solche Rechen dem einschlägigen Fachmann hinlänglich bekannt sind, wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet. Im Zusammenhang mit der Erfindung sei lediglich darauf hingewiesen, dass der in der Fig. 1 dargestellte Rechen von links nach rechts von Wasser durchströmt wird. Dies ist durch einen Pfeil mit der Strömungsrichtung «X» angedeutet. Since such rakes are well known to those skilled in the art, a detailed description is omitted. In connection with the invention, it should merely be pointed out that water flows through the rake shown in FIG. 1 from left to right. This is indicated by an arrow with the flow direction "X".

[0018] Eine wichtige Grösse für die Auslegung eines Rechens ist die lichte Weite LW, die den minimalen Abstand zwischen zwei benachbarten Stabprofilen 1 kennzeichnet. Eine lichte Weite von 15 mm stellt einen guten Kompromiss zwischen dem Schutz von Fischen einerseits und den Strömungsverlusten des Rechens andererseits darstellt. Daher wird heutzutage bei Neubauten von Rechenreinigern in der Regel eine lichte Weite von 15 mm beantragt und von den zuständigen Behörden auch genehmigt. An important variable for the design of a rake is the inside width LW, which marks the minimum distance between two adjacent bar profiles 1. A clear width of 15 mm represents a good compromise between the protection of fish on the one hand and the flow losses of the rake on the other. Therefore, a clear width of 15 mm is usually applied for in new construction of rake cleaners and also approved by the competent authorities.

[0019] Die in der Fig. 1 dargestellte Strömungsrichtung X ist in der Praxis nicht immer genau parallel zu einer Längserstreckung der Stabprofile, sondern manchmal werden die Stabprofile 1 auch schräg angeströmt. Diese Situation ist in der Fig. 2 dargestellt. In der Fig. 2 sind drei Pfeile angedeutet, die unter einem Winkel von 0°, 15° und 30° zur Längserstreckung der Stabprofile 1 verlaufen. Diese drei Pfeile sollen die Strömungsrichtungen X darstellen. Mit der Schräganströmung nimmt der Strömungswiderstand des Rechens zu. Daher ist eine Schräganströmung unerwünscht, lässt sich aber nicht immer vermeiden. Man ist vielmehr bestrebt, einen Anströmwinkel von 0° zu realisieren. The flow direction X shown in Fig. 1 is not always exactly parallel to a longitudinal extension of the bar profiles in practice, but sometimes the bar profiles 1 are also flowed obliquely. This situation is shown in FIG. 2. 2, three arrows are indicated, which extend at an angle of 0 °, 15 ° and 30 ° to the longitudinal extension of the bar profiles 1. These three arrows should represent the flow directions X. With the oblique flow, the flow resistance of the rake increases. Therefore, an oblique flow is undesirable, but can not always be avoided. Rather, it is endeavored to realize a flow angle of 0 °.

[0020] In der Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Stabprofils 1 vergrössert dargestellt. Die Strömungsrichtung X ist ebenfalls in der Fig. 3 durch einen Pfeil angedeutet. Das erfindungsgemässe Stabprofil 1 hat eine Gesamtlänge L von der Spitze bis zum hinteren Ende. In der Fig. 3 befindet sich die Spitze des Stabprofils 1 am linken Blattrand und das hintere Ende des Stabprofils 1 befindet sich am rechten Blattrand. In Fig. 3, an embodiment of an inventive rod profile 1 is shown enlarged. The flow direction X is also indicated in Fig. 3 by an arrow. The rod profile 1 according to the invention has an overall length L from the tip to the rear end. In Fig. 3, the tip of the bar profile 1 is located on the left edge of the sheet and the rear end of the bar profile 1 is located on the right sheet edge.

[0021] Das erfindungsgemässe Stabprofil 1 hat in Strömungsrichtung an seinem vorderen Ende einen Kopf 3 und daran anschliessend einen Abschnitt 5 mit rechteckigem Querschnitt. Der Kopf 3 des Stabprofils ist als symmetrisches abgerundetes Profilausgebildet. Der Kopf hat einen Bereich mit einer maximalen Dicke D, die von der Spitze S um ein Mass 7 beabstandet ist. The inventive rod profile 1 has in the flow direction at its front end a head 3 and then a section 5 with a rectangular cross-section. The head 3 of the bar profile is designed as a symmetrical rounded profile. The head has a region with a maximum thickness D that is spaced from the tip S by a dimension 7.

[0022] Dieses Mass 7 beträgt bei dem erfindungsgemässen Stabprofil mindestens 15% der Gesamtlänge L des Stabprofils 1. Es ist jedoch auch möglich, dass die maximale Dicke des Kopfs 3 weiter als 15% der Gesamtlänge L des Stabprofils 1 von der Spitze S beabstandet angeordnet ist. Es haben sich Werte zwischen 15% und 20% als besonders geeignet erwiesen. However, it is also possible that the maximum thickness of the head 3 more than 15% of the total length L of the bar profile 1 spaced from the top S arranged is. Values between 15% and 20% have proven particularly suitable.

[0023] Der Kopf 3 des erfindungsgemässen Stabprofils 1 nimmt anschliessend in Strömungsrichtung wieder ab und geht mit einem Radius R in den Abschnitt mit rechteckigem Querschnitt 5 über. Der Radius R ist in der Fig. 3a dargestellt. Er sollte möglichst gross sein. Insbesondere ist es empfehlenswert, wenn der Krümmungsradius R im Bereich des Übergangs grösser als 15% bevorzugt grösser als 30% und besonders bevorzugt grösser als 50% der Gesamtlänge L des Stabprofils 1 ist. Dann werden Ablösungen der Strömung in dem Übergang zwischen dem Kopf 3 und dem Abschnitt 5 mit rechteckigem Querschnitt wirkungsvoll vermieden und infolgedessen sinkt der Strömungswiderstand des erfindungsgemässen Stabprofils 1. The head 3 of the inventive rod profile 1 then decreases in the flow direction again and goes with a radius R in the section with a rectangular cross section 5 over. The radius R is shown in FIG. 3a. He should be as big as possible. In particular, it is advisable if the radius of curvature R in the region of the transition is greater than 15%, preferably greater than 30% and particularly preferably greater than 50% of the total length L of the bar profile 1. Then, detachments of the flow in the transition between the head 3 and the section 5 having a rectangular cross section are effectively avoided, and as a result, the flow resistance of the bar profile 1 according to the invention decreases.

[0024] In der Fig. 3a ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Stabprofils 1 dargestellt, bei dem das hintere Ende des Stabprofils 1 als Trapez ausgebildet ist. In diesem Bereich ist natürlich der Querschnitt des Stabprofils 1 nicht rechteckig, sondern eben beispielsweise trapezförmig. In Fig. 3a, an embodiment of the inventive rod profile 1 is shown, in which the rear end of the bar profile 1 is formed as a trapezoid. In this area, of course, the cross section of the bar profile 1 is not rectangular, but just, for example, trapezoidal.

[0025] In den Fig. 3b und 3c sind weitere alternative und beispielhafte Ausgestaltungen des hinteren Endes des Stabprofils 1 schematisch dargestellt. In der Fig. 3b ist das hintere Ende als gleichseitiges Dreieck ausgebildet. Es kann jedoch aus ein ungleichseitiges Dreieck sein (nicht dargestellt). In Figs. 3b and 3c further alternative and exemplary embodiments of the rear end of the bar profile 1 are shown schematically. In Fig. 3b, the rear end is formed as an equilateral triangle. However, it may be a non-equilateral triangle (not shown).

[0026] In der Fig. 3c ist das hintere Ende des Stabprofils 1 als gestuftes Rechteck ausgebildet. In Fig. 3c, the rear end of the bar profile 1 is formed as a stepped rectangle.

[0027] Alle drei dargestellten Ausführungsbeispiele führen zu einer signifikanten Reduktion der Verwirbelungen am hinteren Ende des Stabprofils und reduzieren dadurch die Schwingungsanregung auf das erfindungsgemässe Stabprofil 1 erheblich. Die Vorteile der erfindungsgemässen Ausgestaltung des Stabprofils 1 sind besonders gross, wenn das Stabprofil 1 schräg angeströmt wird. All three embodiments shown lead to a significant reduction of turbulence at the rear end of the bar profile and thereby reduce the vibration excitation on the inventive bar profile 1 considerably. The advantages of the inventive design of the bar profile 1 are particularly great when the bar profile 1 is flowing obliquely.

[0028] Bei einer konkreten Ausführungsform kann das Stabprofil 1 eine Länge L von 60 mm und eine maximale Dicke D im Bereich des Kopfs 3 von 8 mm haben. In a specific embodiment, the bar profile 1 may have a length L of 60 mm and a maximum thickness D in the region of the head 3 of 8 mm.

[0029] Der Bereich mit rechteckigem Querschnitt 5, der im Zusammenhangmit der Erfindung auch das dreieckige, trapezförmige bzw. gestufte hintere Ende des Stabprofils 1 umfasst, kann etwa 35 mm lang sein, wobei über eine Länge von etwa 27 man tatsächlich ein rechteckiger Querschnitt vorhanden ist und das hintere Ende mit der trapezförmigen Abflachung hat dann etwa eine Länge von 7 bis 8 mm. The region of rectangular cross-section 5, which in the context of the invention also comprises the triangular, trapezoidal or stepped rear end of the bar profile 1, can be about 35 mm long, over a length of about 27 a rectangular cross-section actually exists is and the rear end with the trapezoidal flattening then has a length of about 7 to 8 mm.

[0030] Die Dicke des Abschnitts 5 mit rechteckigem Querschnitt beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel etwa 5 mm. Am hintersten Ende weist das Stabprofil eine Dicke von nur noch etwa 2 mm auf. Selbstverständlich ist es möglich, das Stabprofil 1 am hinteren Ende noch spitzer zulaufen zu lassen. Dadurch werden die Schwingungsanregungen nochmals reduziert. Allerdings wird das hintere Ende dadurch weniger robust. The thickness of the section 5 with a rectangular cross-section is about 5 mm in this embodiment. At the rearmost end, the bar profile has a thickness of only about 2 mm. Of course, it is possible to let the bar profile 1 run more sharply at the rear end. As a result, the vibration excitations are reduced again. However, this makes the back end less sturdy.

[0031] In der Fig. 4 sind die Strömungsverluste eines Rechens einmal mit einem Stab mit Rechteckprofil, mit dem sogenannten SIPA-Stabprofil und mit einem erfindungsgemässen Stabprofil in einem Diagramm dargestellt. Bei der Simulation wurde ein unendlich breiter Rechen angenommen, so dass Randeffekte nicht auftreten. 4, the flow losses of a rake are shown once with a rod with a rectangular profile, with the so-called SIPA rod profile and with an inventive bar profile in a diagram. In the simulation, an infinitely wide rake was assumed, so that edge effects do not occur.

[0032] Die Linie 9 stellt die Strömungsverluste in Zentimeter Wassersäule [cm WS] eines herkömmlichen Rechteckprofils in Abhängigkeit des Anströmwinkels, bei einer Anströmgeschwindigkeit von 0,5 m/s und einer lichten Weite von 15 mm dar. The line 9 represents the flow losses in centimeters of water column [cm WS] of a conventional rectangular profile as a function of the angle of attack, at a flow velocity of 0.5 m / s and a clear width of 15 mm.

[0033] Die Linie 11 stellt die Strömungsverluste eines Rechens mit einem SIPA-Profil dar, während die Strömungsverluste des erfindungsgemässen Stabprofils durch die Linie 13 dargestellt werden. The line 11 represents the flow losses of a rake with a SIPA profile, while the flow losses of the inventive rod profile are represented by the line 13.

[0034] Durch den Vergleich der Linien 9 und 11 wird deutlich, dass das SIPA-Profil gegenüber dem Rechteckprofil bereits eine erhebliche Verbesserung darstellt. Wenn man nun dieses SIPA-Profil mit dem erfindungsgemässen Stabprofil vergleicht, wird deutlich, dass das erfindungsgemässe Profil (siehe die Linie 13) sowohl bei einem Anströmwinkel von 0° bis hin zu Anströmwinkeln von 30° immer einen signifikant niedrigen Strömungsverlust hat, als das SIPA-Profil. By comparing the lines 9 and 11 it is clear that the SIPA profile already represents a considerable improvement compared to the rectangular profile. If one compares this SIPA profile with the bar profile according to the invention, it becomes clear that the profile according to the invention (see line 13) always has a significantly low flow loss, both with an angle of incidence of 0 ° and angle of incidence of 30 °, than the SIPA -Profile.

[0035] Wenn man nun das SIPA-Profil als Referenz hernimmt und dessen Strömungsverluste gleich 1 setzt, kann man das erfindungsgemässe Stabprofil 1 gut mit dieser SIPA-Referenz vergleichen. Dieser Vergleich ist in der Fig. 5 dargestellt. Der Vergleich ergibt, dass das erfindungsgemässe Stabprofil 1 bei einem Anströmwinkel von 0° und einer lichten Weite von 10 mm nur etwa 83% der Verluste des SIPA-Profils verursacht. Der Wert für eine lichte Weite von 15 mm (siehe die Linie 17 in der Fig. 5 ) ist bei dem Anströmwinkel 0° nahezu identisch. If you take now the SIPA profile as a reference and sets its flow losses equal to 1, you can compare the inventive rod profile 1 well with this SIPA reference. This comparison is shown in FIG. 5. The comparison shows that the rod profile 1 according to the invention causes only about 83% of the losses of the SIPA profile with an angle of incidence of 0 ° and a clear width of 10 mm. The value for a clear width of 15 mm (see the line 17 in FIG. 5) is almost identical at the angle of incidence 0 °.

[0036] Dies bedeutet nichts anderes, als dass sowohl bei der lichten Weite von 10 mm als auch bei einer lichten Weite von 15 mm das erfindungsgemässe Stabprofil 1 Strömungsverluste hat, die nur etwa 83% der Strömungsverluste eines mit einem SIPA-Profil ausgerüsteten Rechens aufweisen. This means nothing else than that both the clear width of 10 mm and a clear width of 15 mm, the inventive rod profile 1 has flow losses, which have only about 83% of the flow losses of a equipped with a SIPA rake ,

[0037] Je schräger die Anströmung bzw. je grösser der Anströmwinkel ist, desto grösser sind die Vorteile des erfindungsgemässen Stabprofil verglichen mit dem SIPA-Profil. Bei einem Anströmwinkel von 30° hat das erfindungsgemässe Stabprofil bei einer lichten Weite von 10 mm mehr als 20% weniger Strömungsverluste als das SIPA-Profil. Bei einer lichten Weite von 15 mm sind die Vorteile des erfindungsgemässen SIPA-Profils sogar grösser als 30%. The more obliquely the flow or the greater the angle of attack, the greater are the advantages of the inventive bar profile compared with the SIPA profile. With an angle of incidence of 30 °, the bar profile according to the invention has more than 20% less flow losses than the SIPA profile with a clear width of 10 mm. With a clear width of 15 mm, the advantages of the inventive SIPA profile are even greater than 30%.

[0038] Durch die reduzierten Strömungsverluste erhöht sich die Jahresarbeit einer Wasserkraftanlage, die einen Rechen aufweist, der mit einem erfindungsgemässen Stabprofil ausgerüstet ist. Auch wenn es sich dabei nur um einen oder zwei Zentimeter nutzbare Fallhöhe handelt, so kann dies bei Wasserkraftanlagen mit einem Gefalle von beispielsweise 2 m zu einer Erhöhung der Jahresarbeit von 0,3 bis 0,5% führen. Weil das erfindungsgemässe Stabprofil 1 zu den gleichen Kosten wie das SIPA-Profil hergestellt werden kann, erhöht sich dadurch die Wirtschaftlichkeit einer mit dem erfindungsgemässen Stabprofil 1 ausgerüsteten Wasserkraftanlage durchaus nennenswert. Due to the reduced flow losses increases the annual work of a hydropower plant, which has a rake, which is equipped with a novel bar profile. Even if it is only one or two centimeters usable height of fall, this can lead to an increase in annual work of 0.3 to 0.5% for hydropower plants with a drop of, for example, 2 m. Because the rod profile 1 according to the invention can be manufactured at the same cost as the SIPA profile, the economic efficiency of a hydropower plant equipped with the rod profile 1 according to the invention is appreciably increased.

Claims

1. bar profile for a rake of a hydropower plant comprising a rounded head (3) and a subsequent section (5) of rectangular cross-section, wherein the portion (5) having a rectangular cross-section at the rear end in the flow direction has a region (4) of reduced thickness , characterized in that the region (4) is formed asymmetrically with reduced thickness.

2. bar profile according to claim 1, characterized in that the region (4) is formed with a reduced thickness as a triangle, trapezoid or stepped rectangle.

3. bar profile according to one of the preceding claims, characterized in that a maximum thickness (D) of the head (3) at least 15% of an overall length (L) of the bar profile () from a tip (S) spaced (7).

4. Rod profile according to one of the preceding claims, characterized in that the section (5) with a rectangular cross-section less than 60% of the total length (L) of the bar profile (1) occupies.

5. Rod profile according to one of the preceding claims, characterized in that a transition between the head (3) and that of the section (5) is rounded with a rectangular cross-section, and that a radius (R) in the region of the transition greater than 15%, preferably greater than 30%, and more preferably greater than 50% of the total length (L) of the bar profile (1).

6. Rod profile according to one of the preceding claims, characterized in that a ratio of the maximum thickness (D) of the head (3) to the thickness of the portion (5) having a rectangular cross section is about 1.5 to 1.7.

7. Bar profile according to one of the preceding claims, characterized in that it is symmetrical with the exception of the region (4) with reduced thickness.

8. rake for a hydropower plant comprising a plurality of mutually parallel bar profiles, characterized in that it comprises bar profiles (1) according to one of the preceding claims.