Vorlesungen über Theorie der Turbinen: mit vorbereitenden Untersuchungen aus der technischen Hydraulik
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Felix
1899
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Erster Theil.
Technisclie Hydraulik.
Vorbereitende Untersuchungen.
Seite
Einleitung........................................................ 1
§ 1. Strömende Bewegung der Flüssigkeiten in Gefässen............... 6
§ 2. Druckverbältnisse bei Btetig veränderlichem Querschnitt........15
§ 3. DrnckverhUltnisse bei plötzlichen Querschnittsänderungen .... 20
§ 4. Einführung der Widerstandscoefficienten in die hydrodynamischen
Gleichungen.....................................................31
a: Gut abgerundete Mündungen................................32
b; Mündungen in dünner Wand . 33
c; Kurzes cylindrisches Ansatzrohr......................... 35
d) Durchgang des Wassers durch ein Diaphragma..............36
o; Energievcrluste bei Richtungs- und Querschnitts-Änderungen 39
{5 5. Bewegung der Flüssigkeiten in Leitungen und kamalartigcn Ge-
fässen ..............................................................46
a) Energieverlust in einer prismatischen Leitung...........47
b) Energieverlust in einer Leitung mit veränderlichem Quer-
schnitt ...................................................52
§ 6. Verallgemeinerung der Aufgabe: Bewegung der Flüssigkeiten durch
Gefässe.........................................................56
§ 7. Zur Theorie der Strahlapparate, Vereinigung und Mischung meh-
rerer FlüsBigkeitsstrahlen......................................59
Mischung erster Art.........................................62
Mischung zweiter Art........................................64
Theorie der Thomson’schen Wasserstrahlpumpe und verwandter
Apparate................................................. 66
VIII Inhaltsverzeichniss.
Seite
§ 8. Reaction strömender Flüssigkeiten in ruhenden Gefässen . . 76
a) Stossfreier Eintritt.........................................76
b; Drehmoment der Gesammtreaction................................81
c) Eintritt mit Stoss.......................................... 84
Specialfälle.....................................................87
§ 0. Reaction der Flüssigkeit in einem Gefässe, welches geradlinig
und gleichförmig im Raume fortschreitet.......................92
a) Stossfreier Eintritt . ......................................93
b) Eintritt mit Stoss...........................................97
c) Druckänderungen an der Eintrittsstelle...................101
d) Druckändernngen im Innern des Gefässes...................103
§ 10. Anwendung der vorstehenden Sätze in einzelnen Specialfällen. .
a) Bewegung eines Ansflussgefässes auf horizontaler Bahn . . 104
b) Zur Theorie der ReactionsschifFe............................109
c) Zur Theorie des Tenderspeiseapparates von Ramsbottom
¡ Water Scoops)..............................................117
§ 11. Reaction der Flüssigkeit in einem kanalartigen Gefässe. welches
in der Horizontalebene nach zwei verschiedenen Richtungen gleich-
förmig fortsohrcitet .... 125
a; Stossfreier Eintritt. . 125
b) Eintritt mit Stoss..........................................126
§ 12. Reaction der Flüssigkeit in einem kanalartigen Gefässe, welches
gleichförmig um eine Axe rotirt.....................................130
a) Stossfreier Eintritt........................................131
b) Eintritt mit Stoss..........................................133
c) Druck Verhältnisse im Innern des Kanales....................136
S 13. Reaction einer elastischen Flüssigkeit (Luft oder Dampf) in
einem kanalartigen Gefässe, welches gleichförmig um eine Axe
rotirt oder gleichförmig geradlinig fortschreitet...................138
a) Reaction im ruhenden Kanal..................................139
b) Reaction im gleichförmig rotirenden Kanal...................143
cj Reaction im gleichförmig geradlinig fortschreitenden Kanal 144
§ 14. Relative und absolute Bahn eines Wasserstrahles im bewegten
Kanäle..............................................................145
a) Der Kanal bewegt sich horizontal geradlinig und gleich-
förmig ........................................................145
Specialfälle............................................... 149
b) Der Kanal rotirt gleichförmig...............................151
Specialfälle.................................................154
§ 15. Anhang. Geschichtliches über die Untersuchung der Reaction des
Wassers in rotirenden Gefässen......................................158
Inhalts verze ichniss.
IX
Einleitung
Zweiter Theil.
Theorie der Turbinen,
Turbinenpumpen und Ventilatoren.
Seite
171
Erster Abschnitt.
Von den Axialturbinen.
Kapitel I.
Die Axialturbine als Kraftmaschine.
A. Axialvollturbine,
nenschel- Jonval-Turbinc.
§ 16. Anordnung der Turbine. Winkel- und Quersehnittsverhältnisse
bei stOBsfreiem Eintritt.........................................1 ՜
§ 17. Beste Umfangsgeschwindigkeit und Berechnung einer neuen Turbine 183
§ 18. Beurtheilung einer bestehenden Henschel-Jonval-Turbine .... 19ü
B. Axialpartialturbine.
Girard-Turbinc.
§ 19. Der Leitapparat überdeckt das Laufrad vollständig. Stossfreier
Eintritt. Winkel Verhältnisse. Berechnung einer neuen Turbine . 201
§ 20. Beurtheilung einer bestehenden Girard-Turbine...................2U8
§21. Der Leitapparat tiberdeckt nnr einen Theil des Laufrades. Be-
merkungen über die im Vorstehenden behandelten Turbinen im
Allgemeinen...........................................................213
Kapitel II.
Die Axialturbinc als Pumpe.
§ 22. Henschel-Jonval-Turbine als Wasserhebungsmaschine. Stossfreier
Durchgang des Wassers. Winkelverhältnisse. Wirkungsgrad . . 217
Kapitel III.
Die Axialturbinc als Ventilator.
§ 23. Axialventilator als Druck- und Saugventilator. Stossfreier Durch-
gang der Luft..................................................227
Fall 1. Voraussetzung sehr geringer Druckdifferenz..........228
Fall 2. Voraussetzung grösserer Druckdifferenz..............230
X
Inhaltsverzeichniss.
Kapitel IV.
Die AxlnlturMne als Propeller.
8 24. Axialturbine als Schiffstreibapparat. Stossfreier Durchgang des
Wassers. Schiffswiderstand und Betriebsarbeit.....................
§ 25. Untersuchung eines bestehenden Turbinenpropellers. Durchgang
des-Wassers bei beliebiger Schiffsgeschwindigkeit und Umdrehungs-
zahl des Laufrades.....................................................
Zusatz. Zur Theorie des Luftpropellcrs............................
Seite
239
257
262
Kapitel V.
Die Axiol-Dampfturbine von de LaTal.
§ 26. Ausfluss des Wasserdampfes durch de Laval’sche Düsen......265
§ 27. Benrthcilnng der de Laval-Turbine bei stossfreiem Eintritt des
Dampfes .................................2 9
Zweiter Abschnitt.
Von den Radialturbinen.
Kapitel I.
Die Radialturbmc als Kraftmaschine.
A. Kadial-Vollturbine.
Fourneyron-Turbiue — Francis-Turbine.
8 28. Anordnung der Turbine. Winkel- und Querschnittsverhältnisse
bei stossfreiem Eintritt........................................2S4
g 29. Beste Umfangsgeschwindigkeit der Kadial-Vollturbine...........292
§ 30. Vom Spaltüberdruck bei Radial-Vollturbincn und die Berechnung
neuer Turbinen..................................................294
§ 31. Bcurtheilnng einer bestehenden Kadial-Vollturbine.............304
B. Radial-Partialturbine.
Schwamkrug-Turbine. — Zuppingcr-Turbine.
§ 32. Anordnung der Turbine. Winkelverhältnisse bei stossfreiem Eintritt
Grenzturbine .... ....................... ... 308
g 33. Berechnung einer neuen Radial-Partialturbine. ... . . 315
Kapitel II.
Die Radialturbine als Pumpe.
Von den Centrifngalpuinpen.
§ 34. Anordnung der Centrifugalpumpe. Winkelverhältnisse bei stoss-
freiem Eintritt. Vortheilhafteste Geschwindigkeit............320
Anordnung erster Art ... 320
Anordnung zweiter Art. . 326
Inhaltsverzeichniss. Xf
Seite
§ 35. Berechnung einer neuen Centrifugalpumpe unter Voraussetzung der
ersten Art der Anordnung....................................329
§ 36. Ueber das Verhalten der Centrifugalpumpen bei beliebiger Umfangs-
geschwindigkeit. Allgemeiner Fall.................................333
Kapitel J1L
Die Eadialturbine als Ventilator.
Von den Centrifugalventilatoren.
§ 37. Stossfreicr Durchgang der Luft. Schaufelwinkel. Betriebsarbeit.
Beste Umfangsgeschwindigkeit................................339
a. Saug- und Druckventilator............................341
b. Blaseventilator..................................... 346
Kapitel IV.
Die Kadial-Dnmpfturbine.
§ 38. Einfache Foumcyrou-Xurbine als Dampf- oder Luftturbine . . .351
§ 39. Stufen-Dampfturbine von Parson.............................358
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