Energieumwandlung in Kraft- und Arbeitsmaschinen: Kolbenmaschinen, Strömungsmaschinen, Kraftwerke ; mit 11 Tafeln
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München [u.a.]
Hanser
2005
|
| Ausgabe: | 9. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 421 S. Ill., graph. Darst. 23 cm |
| ISBN: | 3446403965 |
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WOLFGANG KALIDE ENERGIEUMWANDLUNG IN KRAFT- UND ARBEITSMASCHINEN
KOLBENMASCHINEN - STROEMUNGSMASCHINEN - KRAFTWERKE MIT 313 BILDERN UND 11
TAFELN 9. AUFLAGE HANSER INHALTSVERZEICHNIS FORMELZEICHEN UND EINHEITEN
13 1 EINLEITUNG 15 1.1 ALLGEMEINE BETRACHTUNGEN ZUR ENERGIEUMWANDLUNG
. 15 1.2 GESCHICHTLICHE ENTWICKLUNG DES ENERGIEBEGRIFFES 17 1.3
ENERGIEUMWANDLUNG IN DER TECHNIK 19 2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN 22 2.1
ALLGEMEINE PHYSIKALISCHE GROESSEN 22 2.2 HYDROMECHANIK 25 2.2.1
HYDROSTATIK 25 2.2.2 KONTINUITAETSGLEICHUNG 25 2.2.3 BEMOULLISCHE
GLEICHUNG 26 2.2.3.1 DUESE UND DIFFUSOR 28 2.2.3.2 MESSUNG VON
STROEMUNGSGESCHWINDIGKEITEN 29 2.2.4 STROEMUNG IN ROHRLEITUNGEN 30 2.2.5
DRUCKENERGIEVERLUST IN ROHRLEITUNGEN 32 2.2.6 HAUPTGLEICHUNG DER
STROEMUNGSMASCHINEN 34 2.2.7 KAVITATION UND VERDICHTUNGSSTOSS 35 2.3
WAERMELEHRE 36 2.3.1 THERMISCHE ZUSTANDSGROESSEN 36 2.3.2 ERSTER HAUPTSATZ
37 2.3.3 SPEZIFISCHE WAERMEKAPAZITAET 40 2.3.4 DIE ENTHALPIE 42 2.3.4.1
DAS/;, V- ODER ARBEITSDIAGRAMM 44 2.3.5 ZUSTANDSGIEICHUNGEN DES IDEALEN
GASES 45 2.3.5.1 THERMISCHE ZUSTANDSGIEICHUNG 45 2.3.5.2 KALORISCHE
ZUSTANDSGIEICHUNG 46 2.3.6 ZWEITER HAUPTSATZ 48 2.3.6.1 ENTROPIE 48
2.3.6.2 DARSTELLUNG DER ENTROPIE DURCH THERMISCHE ZUSTANDSGROESSEN 49
2.3.6.3 FORMULIERUNGEN DES ZWEITEN HAUPTSATZES 49 2.3.6.4 EXERGIE 49
2.3.6.5 DAS T, S- ODER WAERMEDIAGRAMM 50 2.3.7 TECHNISCH WICHTIGE
ZUSTANDSAENDERUNGEN 55 2.3.8 GASGEMISCHE 55 2.3.9 DIE NORMALATMOSPHAERE
(AEROSTATIK) 56 2.3.10 FEUCHTE GASE 57 2.3.11 STROEMUNG MIT GROSSEN
DRUCKAENDERUNGEN 57 2.3.11.1 DYNAMISCHE TEMPERATUR 57 2.3.11.2
TOTALZUSTAND 58 2.3.12 KREISPROZESSE 58 2.3.13 LAVALDUESE 59 2.3.14
ZUSTANDSAENDERUNGEN DES WASSERDAMPFES 65 2.3.15 ARBEITSVERMOEGEN DES
WASSERDAMPFES 67 2.3.15.1 NUTZARBEIT IM T, ^-DIAGRAMM 67 2.3.15.2
NUTZARBEIT IM H, I-DIAGRAMM 68 2.3.15.3 NUTZARBEIT IM P, U-DIAGRAMM 69
INHALTSVERZEICHNIS 2.3.16 BRENNSTOFFE UND VERBRENNUNG 70 2.3.16.1 DAS H,
T-DIAGRAMM 74 2.3.17 WAERMEDURCHGANG 75 2.3.17.1 WAERMEUEBERGANG DURCH
BERUEHRUNG 76 2.3.17.2 WAERMEUEBERGANG DURCH STRAHLUNG 77 2.4 DIE
WIRKUNGSGRADE DER MASCHINEN 79 2.5 VERGLEICH DER KOLBEN-UND
STROEMUNGSMASCHINEN 81 2.6 DIE REGELUNG 82 DIE KOLBENMASCHINEN 91 3.1 DIE
VENTILSTEUERUNG 91 3.2 DER KURBELTRIEB 91 3.2.1 DIE KRAEFTE AM
KURBELTRIEB 91 3.2.2 DAS TANGENTIALKRAFTDIAGRAMM 94 3.2.2.1 ABLEITUNG
DER BEWEGUNGSVERHAELTNISSE BEIM KURBELTRIEB . 94 3.2.2.2 DIE
GESAMTTANGENTIALKRAFT 95 3.2.3 SCHWUNGRADBERECHNUNG 98 3.2.4 DER
MASSENAUSGLEICH 100 3.2.5 KRAEFTEAUSGLEICH BEI DER MEHRZYLINDERMASCHINE
103 3.2.6 MOMENTENAUSGLEICH BEI MEHRZYLINDERMASCHINEN 104 3.3
KOLBENPUMPEN (VERDRAENGERPUMPEN) 107 3.3.1 KOLBENPUMPEN MIT HIN-UND
HERGEHENDEM KOLBEN . . . 107 3.3.1.1 WIRKUNGSWEISE 107 3.3.1.2
FOERDERVOLUMEN 109 3.3.1.3 SAUGHUB 111 3.3.1.4 DRUCKHUB 114 3.3.1.5
PUMPENVENTILE 114 3.3.1.6 WIRKUNGSGRADE 115 3.3.1.7 SONDERFORMEN 116
3.3.1.7.1 KURBELTRIEBLOSE PUMPEN 116 3.3.1.7.2 PUMPEN MIT STETIG
VERAENDERLICHER FOERDERMENGE 116 3.3.1.7.3 PUMPEN FUER CHEMISCH AGGRESSIVE
FLUESSIGKEITEN 116 3.3.2 DREHKOLBENPUMPEN 117 3.3.3
FLUESSIGKEITSRINGPUMPEN 118 3.4 VERDRAENGUNGSVERDICHTER 119 3.4.1
KOLBENVERDICHTER 120 3.4.1.1 THERMODYNAMIK DER KOLBENVERDICHTER 120
3.4.1.2 SCHAEDLICHER RAUM 122 3.4.1.3 WIRKLICHE VERDICHTUNG 125 3.4.1.4
VOLUMETRISCHER WIRKUNGSGRAD 125 3.4.1.5 INDIZIERTER WIRKUNGSGRAD:
INDIZIERTE LEISTUNG 127 3.4.1.6 MECHANISCHER WIRKUNGSGRAD:
ANTRIEBSLEISTUNG 128 3.4.1.7 MEHRSTUFIGE KOLBENVERDICHTER 128 3.4.1.8
REGELUNG 130 3.4.2 ROTATIONSVERDICHTER 132 3.4.2.1 ROOTS-GEBLAESE 132
3.4.2.2 DREHKOLBENVERDICHTER 134 3.4.2.3 FLUESSIGKEITSRINGPUMPEN ALS
VERDICHTER 135 3.5 DIE KOLBENMOTOREN 136 3.5.1 ARBEITSVERFAHREN 137
INHALTSVERZEICHNIS 9 3.5.2 AUFBAU DER KOLBENMOTOREN 137 3.5.3 VERLUSTE,
LEISTUNGEN, WIRKUNGSGRADE 138 3.5.4 OTTOMOTOR (VIERTAKT) 140 3.5.4.1
VERGASER 144 3.5.4.2 ZUENDUNG 148 3.5.4.3 ELEKTRONISCH GESTEUERTE
BENZINEINSPRITZUNG 150 3.5.5 DIESELMOTOR (VIERTAKT) 152 3.5.5.1
VERGLEICH OTTOMOTOR-DIESELMOTOR 154 3.5.5.2 EINSPRITZUNG UND
GEMISCHBILDUNG 155 3.5.5.2.1 LEISTUNGSREGELUNG 160 3.5.5.2.2
EINSPRITZPUMPE 160 3.5.6 DIE STEUERUNG DES GASWECHSELS BEI
VIERTAKTMOTOREN . 162 3.5.7 ZWEITAKTVERFAHREN 164 3.5.7.1 NACHLADUNG
BEIM ZWEITAKTVERFAHREN 166 3.5.8 GEGENUEBERSTELLUNG VON ZWEITAKT UND
VIERTAKT 168 3.5.8.1 WAERMEBELASTUNG UND KUEHLUNG 168 3.5.8.2 MECHANISCHE
BELASTUNG UND SCHMIERUNG 169 3.5.9 DER KREISKOLBENMOTOR (WANKEL) 170
3.5.10 FREIKOLBENMOTOREN 172 3.5.11 AUFLADUNG 173 3.5.12 DER
STIRLINGMOTOR 178 3.5.13 KRAFTSTOFFE 181 3.5.14 KUEHLUNG 183 3.5.15
MEHRZYLINDER-ANORDNUNGEN 185 3.5.16 AUSFUEHRUNGSBEISPIELE VON
KOLBENMOTOREN 187 3.5.17 DAS BETRIEBSVERHALTEN DER MOTOREN 191 4 DIE
STROEMUNGSMASCHINEN 194 4.1 DAS ARBEITSPRINZIP DER STROEMUNGSMASCHINEN 194
4.2 DER GESCHWINDIGKEITSPLAN 196 4.2.1 DIE GESCHWINDIGKEITEN AM RADIALEN
LAUFRAD 199 4.2.2 DIE GESCHWINDIGKEITEN AM AXIALEN LAUFRAD 199 4.3
HAUPTGLEICHUNG DER STROEMUNGSMASCHINEN 199 4.4 STROEMUNGSARBEITSMASCHINEN
200 4.4. 4.4. 4.4. 4.4. 4.4. 4.4. 4.4.1. 4.4.1. GEMEINSAME GRUNDLAGEN
DER STROEMUNGSARBEITSMASCHINEN 200 ,1 RADIAL DURCHSTROEMTE MASCHINEN 200
.1 DIE ENERGIEUMWANDLUNG IM RADIALEN LAUFRAD 201 .2 DER REAKTIONSGRAD
207 .3 LEISTUNGSBEGRIFFE, VERLUSTE, WIRKUNGSGRADE 208 .4 SCHAUFELWINKEL
SS 2 AM AUSTRITT 212 .5 AFFINITAETSGESETZE 214 .6 DIE KENNGROESSEN VON
STROEMUNGSARBEITSMASCHINEN 216 4.4.1.1.6.1 DIE SPEZIFISCHE DREHZAHL 216
4.4.1.1.6.2 DIE DRUCKZAHL 218 4.4.1.1.6.3 DIE LIEFERZAHL 218 4.4.1.1.6.4
DIE RADFORMZAHL 218 4.4.1.1.6.5 DER SPEZIFISCHE DURCHMESSER 219
4.4.1.1.7 FESTLEGUNG DER STUFENZAHL 221 4.4.1.1.8 DERACHSSCHUB 222
4.4.1.1.9 LEITAPPARAT UND SPIRALGEHAEUSE 223 10 INHALTSVERZEICHNIS
4.4.1.2 AXIAL DURCHSTROEMTE MASCHINEN 224 4.4.1.2.1 ENERGIEUMSETZUNG 225
4.4.1.2.2 DIE KENNGROESSEN BEI AXIALRAEDERN 227 4.4.1.2.3 REAKTIONSGRADE
UND SCHAUFELFORM 228 4.4.1.2.4 AXIALSCHAUFELN ALS TRAGFLUEGEL 232 4.4.2
FESTLEGUNG DER SCHAUFELZAHL 234 4.4.3 DAS BETRIEBSVERHALTEN DER
STROEMUNGSARBEITSMASCHINEN . . 235 4.4.3.1 BETRIEBSPUNKT 235 4.4.3.2 DAS
KENNLINIENDIAGRAMM 236 4.4.3.3 DREHZAHLREGELUNG 237 4.4.3.4 LABILER
ZWEIG DER KENNLINIE 238 4.4.3.5 PARALLELFOERDERUNG VON KREISELPUMPEN 239
4.4.3.6 DAS PUMPEN BEI KREISELVERDICHTERN 239 4.4.3.7 BETRIEBSVERHALTEN
DER RADIALVERDICHTER 241 4.4.3.8 BETRIEBSVERHALTEN DER AXIALVERDICHTER
241 4.4.4 VERGLEICH DER KOLBEN- UND STROEMUNGSMASCHINEN 242 4.4.5 DIE
KREISELPUMPEN 242 4.4.5.1 LEISTUNG UND SPEZIFISCHE FOERDERARBEIT 242
4.4.5.2 SAUGHOEHE UND KAVITATION 243 4.4.5.3 SPEZIFISCHE DREHZAHL UND
BAUARTEN 245 4.4.5.4 AUSGLEICH DES ACHSSCHUBES 246 4.4.5.5 SONDERFORMEN
DER KREISELPUMPE 249 4.4.5.5.1 SELBSTANSAUGENDE KREISELPUMPEN 249
4.4.5.5.2 TIEFSAUGERPUMPEN 250 4.4.5.5.3 KANALRADPUMPEN 250 4.4.5.5.4
SAEUREFESTE KREISELPUMPEN 250 4.4.5.5.5 BOHRLOCHPUMPEN 251 4.4.5.5.6
PUMPEN FUER GROSSDAMPFKESSEL 252 4.4.6 WASSERSTRAHLPUMPEN (EJEKTOREN) 252
4.4.7 DIE TURBOVERDICHTER 253 4.4.7.1 THERMODYNAMIK DER TURBOVERDICHTER
253 4.4.7.1.1 EINSTUFIGE VERDICHTUNG 253 4.4.7.1.2 MEHRSTUFIGE
VERDICHTUNG 257 4.4.7.1.3 LEISTUNGEN UND WIRKUNGSGRADE 260 4.4.7.2
RADIALVERDICHTER 263 4.4.7.3 AXIALVERDICHTER 266 4.4.8 PROPELLER 267
4.4.8.1 LUFTSCHRAUBEN 268 4.4.8.2 SCHIFFSSCHRAUBEN 270 4.5
STROEMUNGSKRAFTMASCHINEN 270 4.5.1 ENERGIEUMWANDLUNG IM LEITAPPARAT 272
4.5.2 ENERGIEUMWANDLUNG IM LAUFRAD 273 4.5.3 VERLUSTE, WIRKUNGSGRADE,
LEISTUNGSBEGRIFFE 276 4.5.4 KENNGROESSEN VON STROEMUNGSKRAFTMASCHINEN 280
4.5.5 WASSERTURBINEN 284 4.5.5.1 FRANCIS-TURBINE 284 4.5.5.1.1
KONSTRUKTION UND BAUARTEN 286 4.5.5.2 KAPLAN-TURBINE 286 4.5.5.3
LAUFRADFORMEN 289 4.5.5.4 SAUGROHR 291 INHALTSVERZEICHNIS 11 4.5.5.5
FREISTRAHL-(PELTON-)TURBINE 293 4.5.5.5.1 DUESE 294 4.5.5.5.2 BECHER 294
4.5.5.5.3 WIRKUNGSWEISE 295 4.5.5.6 WIRKUNGSGRADE VON WASSERTURBINEN 296
4.5.5.7 DURCHSTROEMTURBINE 297 4.5.6 DAMPFTURBINEN 297 4.5.6.1
LEITAPPARATE 299 4.5.6.2 GLEICHDRUCKSTUFE 302 4.5.6.3 UEBERDRUCKSTUFE 302
4.5.6.4 GESCHWINDIGKEITSSTUFUNG 305 4.5.6.5 DRUCKSTUFUNG 308 4.5.6.6 DIE
REGELUNG DER DAMPFTURBINEN 310 4.5.6.7 MEHRSTUFIGE GROSSTURBINEN 313
4.5.6.8 GEGENDRUCK-UND ENTNAHMETURBINEN 316 4.5.7 GASTURBINEN 317
4.5.7.1 OFFENE GASTURBINENANLAGEN 317 4.5.7.1.1 EINSTUFIGE ANLAGEN OHNE
LUFTVORWAERMER 317 4.5.7.1.2 EINSTUFIGE ANLAGE MIT LUFTVORWAERMER 320
4.5.7.1.3 ZWEISTUFIGE ANLAGE MIT LUFTVORWAERMER 320 4.5.7.1.4 BRENNKAMMER
321 4.5.7.1.5 LUFTVORWAERMER 322 4.5.7.2 GESCHLOSSENE GASTURBINENANLAGEN
322 5 GRUNDLAGEN DER ENERGIEWIRTSCHAFT 324 5.1 ENERGIESPEICHERUNG 327
5.2 BEDARFSDECKUNG 328 5.3 ENERGIEVERTEILUNG 330 5.4 DECKUNG VON
BEDARFSABWEICHUNGEN 330 5.5 ENERGIEENTSTEHUNGSKOSTEN 331 5.5.1 FESTE
KOSTEN 332 5.5.2 VERAENDERLICHE KOSTEN 334 5.6 EINTEILUNG DER KRAFTWERKE
(ENERGIEANLAGEN) 334 6 WASSERKRAFTWERKE 336 6.1 PUMPSPEICHERKRAFTWERKE
338 6.2 GEZEITENKRAFTWERKE 339 6.2.1 DOPPELT WIRKENDE EINBECKENANLAGE
341 6.2.2 ZWEIBECKENANLAGE : 341 7 DAMPFKRAFTWERKE 343 7.1
KONDENSATIONSKRAFTWERKE 343 7.2 KOPPLUNG VON KRAFT UND WAERME 349 7.3 DIE
REGELUNG IN DAMPFKRAFTWERKEN 352 7.3.1 FESTDRUCK-ODER GLEITDRUCKBETRIEB
355 7.3.1.1 FESTDRUCKBETRIEB 356 7.3.1.2 GLEITDRUCKBETRIEB 356 7.3.1.3
MODIFIZIERTER GLEITDRUCKBETRIEB 357 7.4 DAMPFERZEUGUNG 358 7.4.1
WAERMEUMSATZ 358 7.4.2 DAS PRINZIP DER TECHNISCHEN DAMPFERZEUGUNG 359 12
INHALTSVERZEICHNIS 7 A3 DAMPFERZEUGER 361 7.4.3.1 WASSERROHRKESSEL MIT
NATURUMLAUF 363 7.4.3.2 WASSERROHRKESSEL MIT ZWANGSUMLAUF 363 7.4.3.3
WASSERROHRKESSEL MIT ZWANGSDURCHLAUF 364 7.4.3.4 SCHIFFSKESSEL 366
7.4.3.5 KESSEL MIT DRUCKFEUERUNG 366 7.4.4 FEUERUNGEN 367 7.4.4.1
SCHMELZFEUERUNGEN 371 7.4.5 LUFTVORWAERMER 373 7.4.6 ZUGERZEUGUNG 373
7.4.6.1 SCHORNSTEINZUG 374 7.4.6.2 SAUGZUG 375 7.4.7
SPEISEWASSERAUFBEREITUNG 376 8 KERNKRAFTWERKE 377 8.1 REAKTORPHYSIK 377
8.2 REAKTOREN 382 8.3 AUFBAU UND ARBEITSPRINZIP EINES LEISTUNGSREAKTORS
. . . . 382 8.4 REAKTORREGELUNG 384 8.5 SICHERHEITSPROBLEME BEIM
REAKTORBETRIEB 384 8.6 MASSEINHEITEN DER RADIOAKTIVITAET UND DER
STRAHLENDOSIS . . 388 9 GASTURBINENKRAFTANLAGEN 389 9.1 EINSATZ VON
GASTURBINENKRAFTANLAGEN 389 9.2 GASTURBINENANLAGEN ALS
SPEICHERKRAFTWERKE 391 10 AUSNUTZUNG DER WINDKRAEFTE 393 11 GEOTHERMISCHE
KRAFTANLAGEN 395 12 VERWERTUNG VON ABFALLENERGIE 398 12.1 ABHITZEKESSEL
398 12.2 WAERMEPUMPEN 399 12.3 MUELLVERBRENNUNG 399 13 SCHUTZ DER UMWELT
VOR DER TECHNIK 402 13.1 QUELLEN DER UMWELTVERSCHMUTZUNG 402 13.2
SCHADENERGIEN 404 13.2.1 ABWAERME 404 13.2.2 STRAHLUNG 405 13.2.3 LAERM
407 13.3 SCHADSTOFFE 407 13.3.1 SCHADSTOFFE AUS VERBRENNUNGSMASCHINEN
408 13.3.2 SCHADSTOFFE AUS KOHLE-, OEL- UND GASBEFEUERTEN KRAFTANLAGEN
409 13.3.3 UMWELTBELASTUNG DURCH SCHADSTOFFE 409 13.4 MASSNAHMEN ZUM
SCHUETZE DER UMWELT 410 13.4.1 VERMEIDUNG SCHAEDLICHER EMISSIONEN 411
13.4.2 VERRINGERUNG DER SCHADSTOFFEMISSIONEN 412 WEITERFUEHRENDE
LITERATUR 414 STICHWORTVERZEICHNIS 415 |
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Beschreibung