Ventilatoren: Entwurf und Betrieb der Radial-, Axial- und Querstromventilatoren
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Berlin u.a.
Springer
1972
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QUERSTROMVENTILATOREN FUENFTE NEUBEARBEITETE AUFLAGE SPRINGER-VERLAG
BERLIN * HEIDELBERG * NEW YORK 1972 INHALTSVERZEICHNIS A. EINLEITUNG 1
1. ALLGEMEINE BEZIEHUNGEN 1 2. AEHNLICHKEITSBEZIEHUNGEN 9 2.1 KENNZAHLEN
9 2.2 OPTIMALKURVEN 14 2.3 WEITERE KENNGROESSEN 16 2.4 GRUNDFORMELN 19 2.5
GESAMTUEBERSICHT UEBER DIE EIGENSCHAFTEN DER VERSCHIEDE- NEN GEBLAESETYPEN
22 3. VERLUSTE UND WIRKUNGSGRADE 25 3.1 HYDRAULISCHER WIRKUNGSGRAD 25
3.2 VOLUMETRISCHER WIRKUNGSGRAD 26 3.3 INNERER WIRKUNGSGRAD 26 3.4
MECHANISCHER WIRKUNGSGRAD 26 3.4.1 RADREIBUNGSVERLUSTE 26 3.4.2
LAGERVERLUSTE 27 3.5 GESAMTWIRKUNGSGRAD 28 3.6 AENDERUNG DES
GESAMTWIRKUNGSGRADES DURCH DEN ANTEIL DER MECHANISCHEN VERLUSTE BEI
DREHZAHLAENDERUNG... 29 4. THERMISCHE BESTIMMUNG DES HYDRAULISCHEN
WIRKUNGSGRADES 30 B. RADIALVENTILATOREN 31 I. ALLGEMEINE
STROMFADENTHEORIE 31 1. ALLGEMEINE BEZIEHUNGEN 31 2. RADIALER EINTRITT
34 3. REAKTIONSGRAD 36 4. KENNLINIEN BEI UNENDLICHER SCHAUFELZAHL 40 5.
GRUNDAUFGABEN 43 6. EINFLUSS DER KOMPRESSIBILITAET AUF DIE GUELTIGKEIT DER
BERECH- NUNGEN 43 II. GENAUERE RECHNERISCHE BEHANDLUNG DER SCHAUF
ELSTROE- MUNG 45 7. GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG IM SCHAUFELKANAL 45 8.
KRAEFTE SENKRECHT ZUR STROEMUNGSRICHTUNG 46 9. KRAEFTE IN STROEMUNGSRICHTUNG
47 10. RELATIVWIRBEL 48 11. GERADE SCHAUFELN 50 12. BERECHNUNG VON
GESCHWINDIGKEITS- UND DRUCKVERTEILUNG IN EINEM BELIEBIGEN SCHAUFELKANAL
51 13. WESENTLICHE PHYSIKALISCHE BESONDERHEITEN BEI DURCHSTROE- MUNG VON
RADIALRAEDERN 51 VI INHALTSVERZEICHNIS 14. TRAGFLUEGELBESCHAUFELUNGEN 54
15. REIN MATHEMATISCHE METHODEN ZUR BERECHNUNG DER LAUF-
RADDURCHSTROEMUNG 55 III. EINFLUSS DER ENDLICHEN SCHAUFELZAHL 57 16.
GRUNDSAETZLICHES 57 17. NAEHERUNGSBERECHNUNG NACH STODOLA 59 18. GENAUERE
RECHNERISCHE ERMITTLUNG DER MINDERLEISTUNG. . . 61 19. BEEINFLUSSUNG DES
REAKTIONSGRADES 71 20. MINDERLEISTUNGEN BEI GROESSEREN ABLOESUNGEN 71 21.
DIE SCHAUFELZAHL 75 IV. GESTALTUNG DER SCHAUF ELENDEN 75 22. DIE
WIRKUNGSLOSE SCHAUFEL 75 23. BERUECKSICHTIGUNG DER SCHAUFELSTAERKE 78 V.
VERLUSTE. . : 80 24. LAUFRADVERLUSTC 80 25. STOSSVERLUSTE 83 25.1
LAUFRADEINTRITT 83 25.2 LEITRADVERLUSTE 85 26. SPALTVERLUSTE 86 27.
VERLUSTE IM SPIRALGEHAEUSE 88 28. LEITKANALVERLUSTE 89 29. HYDRAULISCHER
WIRKUNGSGRAD 90 VI. GUENSTIGSTE GESTALTUNG DES LAUFRADES 91 30.
FRAGESTELLUNG 91 31. GUENSTIGSTER EINTRITTSDURCHMESSER, BESTER
EINTRITTSSCHAUFEL- WINKEL 91 32. EINFLUSS DER EINTRITTSKRUEMMUNG AUF DEN
OPTIMALWINKEL . . 95 33. OPTIMALBERECHNUNG BEI VORDRALL 96 34. KONISCHE
ODER PARALLELE DECKSCHEIBEN 98 35. BESTIMMUNG DER SCHAUFELFORM 99 35.1
DIE GERADE SCHAUFEL 99 35.2 DIE KREISBOGENSCHAUFEL 99 35.3 ERMITTLUNG
AUS DEM QUERSCHNITTSVERLAUF 100 35.4 DIE LOGARITHMISCHE SPIRALE 102 VII.
BETRIEBSEIGENSCHAFTEN VON RADIALGEBLAESEN 103 36. THEORETISCHE KENNLINIE
ALS VERGLEICHSBASIS 103 37. BERECHNUNG DER KENNLINIE 104 38. AENDERUNG
DES BREITENVERHAELTNISSES 108 39. ^-VERLAUF BEI RADIALRAEDERN 111 VIII.
DIE HAUPTTYPEN VON RADIALGEBLAESEN 112 40. HISTORISCHER UEBERBLICK 112 41.
EIN NEUES HOCHLEISTUNGSGEBLAESE 113 42. SPALTDICHTUNG MIT HILFSSTRAHL 120
43. UMLENKUNG MIT ZWEI HILFSSTRAHLEN 125 44. DIE BEDEUTUNG DER
LAUFRADEINTRITTSFLAECHE UND DES EINTRITTS- WINKELS FT 127 45. AENDERUNG
DER SCHAUFELWINKEL MIT DEM DURCHMESSERVERHAELT- NIS 129
INHALTSVERZEICHNIS VII 46. UEBER 1 LIEGENDE STATISCHE UMSETZ UNGSGRADE
BEI RADIAL- GEBLAESEN 131 47. BERECHNUNGSGRUNDLAGEN 137 48. UEBERSICHT
UEBER DIE AENDERUNG MARKANTER EIGENSCHAFTEN (Y, A ; V», STAT WJW^; SS 2 )
MIT DEM DURCHMESSERVERHAELTNIS . . . . 139 49. STAUBGEBLAESE 143 50.
DOPPELSEITIG ANSAUGENDE GEBLAESE 149 51. GESTALTUNG VON TROMMELLAEUFERN
(SIROCCO-LAEUFER) 151 A) LAUFRADBREITE 152 B) SCHAUFELFORM 152 C)
SCHAUFELZAHL 154 D) REAKTIONSGRAD 155 E) EINGEHENDERE BETRACHTUNGEN 155
F) BESCHAUFELUNG MIT BESCHLEUNIGTEN SCHAUFELKANAELEN . . 158 G)
THEORETISCHE BERECHNUNG DER SCHAUFELDURCHSTROEMUNG . 161 H)
VERSUCHSERGEBNISSE 162 I) LAUFRADDURCHSTROEMLING VON TROMMELLAEUFERN BEI
NULL- FOERDERUNG 165 K) KLEINSTAUSFUEHRUNGEN VON TROMMELLAEUFERN 166 1)
TROMMELLAEUFER MIT PLATTE VOR DEM EINLAUF 167 IX. ZWEIMAL DURCHSTROEMTE
LAEUFER * QUERSTROMGEBLAESE. . 168 52. HISTORISCHE ENTWICKLUNG DES
QUERSTROMGEBLAESES 168 53. ALLGEMEINE GESETZMAESSIGKEITEN BEI ZWEIMAL
DURCHSTROEMTEN RADIALGITTERN 174 54. DER REAKTIONSGRAD T 179 55.
WIRBELBEWEGUNG IM INNERN DES LAUFRADES 180 56. WIRBELSTEUERUNG 184 57.
UEBERSICHT UEBER VERSUCHSERGEBNISSE 187 58. GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG 192
59. QUERSTROMLUEFTER MIT EINER AEUSSEREN LEITFLAECHE 193 60. OFFEN
ARBEITENDE QUERSTROMLAEUFER 194 61. ANWENDUNGSBEISPIELE UND
KONSTRUKTIONSMERKMALE. . . . 197 62. SEITENKANALGEBLAESE 199 X.
LEITVORRICHTUNGEN 200 63. LEITSCHAUFELN 201 64. AUSTAUSCHWIRKUNG 203 65.
SPIRALGEHAEUSE 205 A) GRUNDSAETZLICHES 205 B) KONSTRUKTIONEN VON SPIRALEN
OHNE BERUECKSICHTIGUNG DER REIBUNG 206 66. EXAKTES VERFAHREN ZUR
GEHAEUSEERMITTLUNG 217 67. NAEHERUNGSVERFAHREN 219 68. REIBUNG UND
SEKUNDAERSTROEMUNGEN IN SPIRALGEHAEUSEN. . . 220 69. DRALLABNAHME DURCH
REIBUNG IN RINGRAEUMEN UND GLATTEN LEITRINGEN 222 70. DER GLATTE LEITRING
224 71. VERHALTEN DER SPIRALE BEI BELASTUNGSAENDERUNGEN 227 72. DER
ZUNGENABSTAND 230 73. RADIALGEBLAESE MIT FILTERARTIGEN SCHAUFELKANAELEN
231 74. DIFFUSOREN ZUR VERBESSERUNG VON SPIRALGEHAEUSEN 232 75.
AUSBLASEFILTER 234 VIII INHALTSVERZEICHNIS 76. GEHLAESE MIT VORLAEUFER.
GEBLAESE MIT UMLAUFENDEM DIFFUSOR. 234 77. AXIALDRUCK VON RADIALGEBLAESEN
236 78. DER VENTILATOR ALS WIDERSTANDSKOERPER IN EINEM NETZ. VER- HALTEN
BEI UMGEKEHRTER DREHRICHTUNG 239 C. THEORIE UND BERECHNUNG VON
AXIALGEBLAESEN 239 XL BERECHNUNG DER NORMALEN AXIALGEBLAESE 239 79.
ALLGEMEINES 239 80. EINFACHE BEZIEHUNGEN DER GITTERSTROEMUNG 241 81. DIE
VIER HAUPTFAELLE EINES AXIALVENTILATORS 244 82. REAKTIONSGRAD DES
BEWEGTEN GITTERS 248 83. BERECHNUNG NACH DER TRAGFLUEGELTHEORIE 249 84.
ZWECKMAESSIGKEIT EINER PROFILIERUNG 254 85. GESTALTUNG DER PROFILIERUNG
BEI AXIALGEBLAESEN 257 86. BERECHNUNG OHNE BERUECKSICHTIGUNG DER
FLUEGELREIBUNG. . . 258 87. ALLGEMEIN GUELTIGE BEZIEHUNGEN 260 88.
BERECHNUNG MIT BERUECKSICHTIGUNG DER REIBUNG 262 89. DER STATISCHE
UMSETZUNGSGRAD 263 90. DER WIRKUNGSGRAD IN ABHAENGIGKEIT VON
DIMENSIONSLOSEN GROESSEN 264 91. DIE GLEITZAHLEN VON LAUF-UND LEITRAD 267
92. WIRKUNGSGRAD BEI FREI AUSBLASENDEN AXIALGEBLAESEN . . . . 267 93.
DIAGRAMME ZUR OPTIMALEN AUSLEGUNG FUER ALLE AXIALGEBLAESE. 269 94.
MINDERLEISTUNG DURCH GRENZSCHICHTEINFLUESSE 272 95. GEOMETRIE DER
KREISBOGENSCHAUFEL 273 96. DIE GUENSTIGSTE SCHAUFELTEILUNG NACH ZWEIFEL
276 97. GITTERBERECHNUNG NACH WEINIG 279 98. AUFWINKELUNG BEI
PROFILIERUNG 281 99. GRENZSCHICHTVERHALTEN . 282 100. ROTIERENDE
ABLOESUNG 283 101. WIRBELKERNBILDUNG 283 102. DRUCKRUECKGEWINN AUS DER
DRALLSTROEMUNG BEIM AUSSTROEMEN IN DEN FREIEN RAUM 285 103. EINFLUSS DES
LAUFRADSPALTES 286 104. BERECHNUNG UND KONSTRUKTION DER LEITRAEDER 288
105. VERGLEICH ZWISCHEN AUSFUEHRUNGEN MIT VORLEITRAD UND NACH- LEITRAD
292 106. GRENZDIMENSIONIERUNG MIT DEN BEDINGUNGEN DES INNEN-
DURCHMESSERS 292 107. VORLEITSCHAUFEL MIT KONSTANTEM AUSTRITTSWINKEL
(ZYLINDRI- SCHE SCHAUFEL) 296 108. RADIALE DRUCKVERTEILUNG VON
AXIALGEBLAESEN 299 109. DIFFUSORVERLUSTE 300 A) ALLGEMEINE BEZIEHUNGEN
301 B) ANTEIL DER DIFFUSORVERLUSTE AM GESAMTVERLUST 302 C) EINFLUSS DES
NABENABFLUSSES BEI GLEICHER KANALWEITE . . 302 110. GESTALTUNG DER
DIFFUSOREN 304 111. WANN LOHNT SICH DIE ANWENDUNG EINES LEITAPPARATES ?
. . 307 112. AUSLEGUNG VON MEHRSTUFIGEN AXIALGEBLAESEN 308 113.
PRAKTISCHE AUSFUEHRUNG DER BERECHNUNG. UEBERSICHT UEBER DEN RECHNUNGSGANG
309 114. BERECHNUNGSBEISPIELE 310 INHALTSVERZEICHNIS IX 115. VERHALTEN
EINES AXIALGEBLAESES ABSEITS DES BESTPUNKTES. . . 315 116. MASSNAHMEN ZUR
STABILISIERUNG DER KENNLINIE VON AXIAL- GEBLAESEN 317 117. KENNLINIEN UND
TEILKENNLINIEN VON AXIALGEBLAESEN 319 118. VORAUSBERECHNUNG DER
BETRIEBSEIGENSCHAFTEN BEI SCHAUFEL- VERDREHUNGEN * 320 119.
VERSUCHSERGEBNISSE VON AXIALGEBLAESEN 321 120. VERSUCHSERGEBNISSE VON
KLEINSTAXIALVENTILATOREN 328 121. UNGLEICHMAESSIGE ZUSTROEMBEDINGUNGEN 329
122. AXIALGEBLAESE MIT ABNAHME VERSCHIEDENER DRUECKE 330 123. OFFEN
LAUFENDE AXIALLUEFTER 331 124. MERIDIANBESCHLEUNIGTE AXIALGEBLAESE 335 A)
ALLGEMEINE UEBERSICHT 335 B) GLEICHDRUCKGEBLAESE 339 C)
MERIDIANBESCHLEUNIGTE UEBERDRUCKGEBLAESE 340 XII. GEGENLAEUFIGE
AXIALGEBLAESE 342 125. KONSTRUKTION UND VERSUCHSWERTE 342 D. GEMEINSAME
PROBLEME AN GEBLAESEN 345 XIII. REGULIERUNG VON GEBLAESEN 345 126.
ALLGEMEINE GESICHTSPUNKTE 345 127. VERSTELLBARE EINTRITTSLEITSCHAUFELN
349 128. DER VERSTELLHODEN 357 129. VERSCHIEBBARER LEITAPPARAT 358 130.
DIE DRALLDROSSEL 359 131. SELBSTREGULIERUNG DURCH KENNLINIE 360 132.
GESETZMAESSIGKEITEN BEI AENDERUNG DER DREHZAHL 361 133. LOGARITHMISCHE
DARSTELLUNG DER KENNLINIEN 364 XIV. VENTILATOR UND ANTRIEBSMASCHINE 365
134. ALLGEMEINE GESICHTSPUNKTE 365 135. ANTRIEB DURCH ELEKTROMOTOREN 366
136. ERMITTLUNG DER KENNLINIE BEI KONSTANTER EINSTELLUNG DER
ANTRIEBSMASCHINE 369 XV. BETRIEBSVERHALTEN EINES VENTILATORS 372 137.
DER BETRIEBSPUNKT DES VENTILATORS 372 138. DREHZAHLREGULIERUNG ODER
DROSSELREGULIERUNG ? 374 139. LABILE ARBEITSBEREICHE DES EINZELNEN
GEBLAESES 376 140. BEFAHRBARE UND NICHT BEFAHRBARE LABILE BEREICHE 377
141. ZUSAMMENARBEITEN MEHRERER GEBLAESE 378 A) ERMITTLUNG DER
RESULTIERENDEN KENNLINIE BEI PARALLEL- SCHALTUNG 379 B)
HINTEREINANDERSCHALTUNG VON GEBLAESEN 382 C) LABILITAET, PENDELN 382 D)
PARALLELARBEITEN VON ZWEI GLEICHARTIGEN KREISEN DURCH QUERVERBINDUNG 383
E) DOPPELSEITIG WIRKENDE GEBLAESE 387 142. BETRIEBSVERHALTEN EINES ODER
MEHRERER GEBLAESE BEI EINSCHAL- TUNG IN BELIEBIGE LEITUNGSSYSTEME 388 A)
BETRIEBSKENNLINIE BEI LEITUNGSVERZWEIGUNGEN 388 B) KENNLINIENFELD DER
GLEICHWERTIGEN DUESEN 392 X INHALTSVERZEICHNIS C) VERAENDERUNG DER
VENTILATORKENNLINIE DURCH EINE DROSSEL- STELLE 392 D) WIDERSTAND UND
LUEFTER ALS GLIEDER EINER LEITUNG.... 394 E) UMFUEHRUNGSLEITUNG ZUM
ANFAHREN UND REGULIEREN VON GEBLAESEN 397 F) LUEFTER UND WIDERSTAENDE IN
BELIEBIGER KOMBINATION. . . 399 G) LEITUNGSSYSTEME MIT QUERVERBINDUNGEN
401 H) DIE UNDICHTE LEITUNG 404 I) ZUSAETZLICHE BELASTUNG EINES
LEITUNGSSYSTEMS DURCH KON- STANTE UEBERDRUECKE ODER UNTERDRUECKE 405 K)
IMPULSBELASTUNG EINES VENTILATORS 407 1) BELUEFTUNG EINES RAUMES MIT
LUFTRUECKFUEHRUNG 410 M) ZUSAMMENARBEITEN VON ZWEI LUEFTERN MIT
VERAENDERLICHEM WIDERSTAND 411 N) AUSLEGUNG BEI SCHWANKENDEN WIDERSTAENDEN
412 O) GESCHLOSSENE LEITUNGSSYSTEME 413 P) VENTILATORKENNLINIE BEI
VERSCHIEDENEN DICHTEN 414 Q) DIE BETRIEBSKENNLINIE HEI VERSCHIEDENEN
WICHTEN . . . 415 R) EXPERIMENTELLE ERMITTLUNG DER LEITUNGSKENNLINIE . .
. 418 S) EXPERIMENTELLE LOESUNGEN MIT KLEINSTMODELLEN . . . .419 143.
ELEKTRISCHE METHODEN ZUR ERMITTLUNG.DER BETRIEBSKENNLINIE 422 E.
SONDERPROBLEME, SONDERANWENDUNG 426 XVI. GRUBENLUEFTER UND KESSELGEBLAESE
426 144. GEBLAESE FUER GRUBENBEWETTERUNG 426 145. KESSELGEBLAESE 435 XVII.
TYPISCHE EINZELANWENDUNGEN 445 146. LAUFRAEDER ZUM UMWAELZEN VON LUFT 445
147. FREILAUFENDE RADIALRAEDER OHNE GEHAEUSE 448 148. ENTLASTUNG EINES
GEBLAESES DURCH WARMLUFTAUFTRIEB, WIND- EINFLUSS, FAHRTEINFLUSS 450 149.
BEWETTERUNG DURCH IMPULSANTRIEB, TUNNELBELUEFTUNG . . . 452 150.
IMPULSBELUEFTUNG VON BEGEHKANAELEN 457 151. SAUGWIRKUNG VON OFFEN
UMSTROEMTEN LEITUNGSOEFFNUNGEN (DACHLUEFTER U. DGL.) 458 152. WURFGEBLAESE,
GEBLAESE FUER MATERIALFOERDERUNG 463 153. KLEINSTVENTILATOREN 468 154.
AUFLADEGEBLAESE 472 F. KONSTRUKTIVE GESTALTUNG UND KONSTRUKTIONSMERKMALE
VON GEBLAESEN . . . 474 XVIII. UEBERSICHT 474 155. TYPISCHE AUSFUEHRUNGEN
VON VENTILATOREN 474 156. BEMERKENSWERTE KONSTRUKTIONSEINZELTEILE 484
157. LUFTGEKUEHLTE LAGER FUER HEISSGASGEBLAESE 486 G. SCHALLERZEUGUNG UND
SCHALLDAEMPFUNG VON VENTILATORANLAGEN 490 XIX. DIE SCHALLERZEUGUNG VON
VENTILATOREN (BEARBEITET VON B. REGENSCHEIT) 490 158. GRUNDSAETZLICHES
490 INHALTSVERZEICHNIS XI 159. DIE FREQUENZABHAENGIGKEIT DES
VENTILATORGERAEUSCHES . . . 494 160. ZUSAMMENFASSUNG 497 XX.
LAERMMINDERUNG AN VENTILATOREN UND LUFTTECHNISCHEN ANLAGEN (BEARBEITET
VON E. GOEHLICH) 498 161. GRUNDBEGRIFFE 498 162. ZULAESSIGE SCHALLPEGEL
503 163. SCHALLAUSBREITUNG 504 164. SCHALLPEGELABNAHMEN IM KANALSYSTEM
509 165. SCHALLDAEMPFER 512 166. DAEMMUNG DES VON VENTILATORGEHAEUSEN UND
KANAELEN UEBER- TRAGENEN LUFT- UND KOERPERSCHALLS 521 H.
FESTIGKEITSBERECHNUNGEN 526 XXI. KURZE UEBERSICHT 526 167. GRUNDLAGEN 526
I. EXPERIMENTELLE ERPROBUNG VON VENTILATOREN 535 XXII. ALLGEMEINE
GESICHTSPUNKTE 536 168. UEBERSICHT UEBER DIE SCHALTUNGSMOEGLICHKEITEN BEI
VERSUCHEN MIT VENTILATOREN 536 169. MESSUNG NACH LOG-LINEAR-REGEL 541
170. FEHLERQUELLEN BEI DRUCKMESSUNGEN 543 A) UNGLEICHE DRUCKVERTEILUNG
IM LEITUNGSQUERSCHNITT . . 543 B) UNGLEICHE DRUCKVERTEILUNG ENTLANG DER
ROHRLEITUNG OHNE LAENGSWIRBEL 545 E) DRUEKMESSUNG BEI DRALLBEWEGUNG DER
HAUPTSTROEMUNG . 547 D) FEHLERGROESSEN 549 E) FEHLER BEIM FREIEN ANSAUGEN
551 171. AUFWERTUNG 551 172. EINFLUSS DER RE-ZAHL AUF WIRKUNGSGRAD UND
KENNLINIEN VON VENTILATOREN 553 173. VERSUCHSEINRICHTUNGEN,
VERSUCHSGERAETE 557 XXIII. MESSUNGEN UNDIHRE FEHLERQUELLEN 561 174. DER
DRUCKVERLAUF BEI VERSCHIEDENEN MESSMETHODEN . . . . 561 175. MECHANISCHE
LEISTUNGSMESSIMG 566 176. BEISPIEL EINES ABNAHMEVERSUCHES 567 A)
VERSUCHSANORDNUNG 567 B) BESCHREIBUNG DER DURCHGEFUEHRTEN MESSUNGEN UND
DEREN AUSWERTUNGEN 567 C) VERWENDETE MESSGERAETE 570 NAMEN- UND
SACHVERZEICHNIS 572
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