Eksperimentell oppgave relatert til Gibson-metoden

Abstract

Det er kjent at Gibsons metode gir store avvik ved lave gjennomsnittshastigheter og korte avstander mellom måletverrsnittene, noe som gjør metoden lite egnet i mange kraftverk. Våren 2008 ble det etablert en testrigg i Vannkraftlaboratoriet ved NTNU med hensikt å forske på usikkerheten i Gibsons metode. Gjennom denne hovedoppgaven har kandidaten deltatt i det forberedende arbeidet og gjennomført eksperimentelle undersøkelser med hensikt å sammenligne beregnet volumstrøm mot kalibrert volumstrømsmåling. Det er utarbeidet loggeprogram i Labview og analyseverktøy i Matlab. I tillegg er det fokusert på avstengingsventilens ventilkarakteristikker og stasjonær friksjonskurve for røret. Forsøkene er avgrenset til et fast måleoppsett med fast avstand mellom måletverrsnittene, bestemt med tanke på å oppfylle UL>50 m2/sek ved maksimal volumstrøm i røret. Med andre ord ble UL parameteren kun variert med volumstrømmen i arbeidet. Resultatene viser tilnærmet konstant friksjonsfaktor for samtlige forsøk, som bekrefter turbulent strømning ved de undersøkte volumstrømmene. Nøyaktigheten i beregningene viste seg bedre enn hva som presenteres i IEC, 1991, men vil trolig reduseres ytterligere ved å gjøre forbedringer i anvendt program. Resultatene viste en trend til økende usikkerhet ved lave lukketider, noe som diskuteres nærmere i oppgaven, samt en systematisk overestimering av volumstrømmen, med økende avvik ved minkende UL.