Kreiselpumpen: Handbuch für Entwicklung, Anlagenplanung und Betrieb
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer Vieweg
2013
|
| Ausgabe: | 4., aktualisierte und erw. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XLIV, 1160 S. Ill., graph. Darst. 240 mm x 168 mm |
| ISBN: | 9783642400315 3642400310 |
Internformat
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OMLHIALLIFCSVEIRZEIDHIINIIS
1 ALLGEMEINE STROEMUNGSTECHNISCHE GRUNDLAGEN 1
1.1 ABSOLUTE UND RELATIVE STROEMUNG 1
1.2 ERHALTUNGSSAETZE 2
1.2.1 ERHALTUNG DER MASSE 2
1.2.2 ERHALTUNG DER ENERGIE 3
1.2.3 ERHALTUNG DER BEWEGUNGSGROESSE 5
1.3 GRENZSCHICHTEN, GRENZSCHICHTBEEINFLUSSUNG 7
1.4 STROEMUNG AUF GEKRUEMMTEN BAHNEN 11
1.4.1 KRAEFTEGLEICHGEWICHT 11
1.4.2 ERZWUNGENE UND FREIE WIRBEL 15
1.4.3 STROEMUNG IN GEKRUEMMTEN KANAELEN 17
1.5 STROEMUNGSVERLUSTE 19
1.5.1 BERECHNUNG VON REIBUNGSVERLUSTEN 19
1.5.2 RAUHEITSEINFLUSS AUF DIE REIBUNGSVERLUSTE 22
1.5.3 VERWIRBELUNGSVERLUSTE 26
1.6 DIFFUSOREN 28
1.7 FLUIDSTRAHLEN 34
1.8 AUSGLEICH UNGLEICHFOERMIGER GESCHWINDIGKEITSPROFILE 35
1.9 STROEMUNGSVERTEILUNG IN PARALLELSTRAENGEN. ROHRLEITUNGSNETZE 38
LITERATUR 42
2 BAUARTEN UND LEISTUNGSDATEN 43
2.1 WIRKUNGSWEISE UND AUFBAU 43
2.2 LEISTUNGSDATEN 47
2.2.1 SPEZIFISCHE FOERDERARBEIT, FOERDERHOEHE 47
2.2.2 NETTO-ENERGIEHOEHE IM SAUGSTUTZEN, NPSH 48
2.2.3 LEISTUNG UND WIRKUNGSGRAD 50
2.2.4 KENNLINIEN 51
2.3 PUMPENTYPEN UND IHRE ANWENDUNG 51
2.3.1 UEBERSICHT 51
2.3.2 KLASSIFIZIERUNGSMOEGLICHKEITEN UND EINSATZGEBIETE 54
XXVII
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XXVIII INHALTSVERZEICHNIS
2.3.3 BAUARTEN 56
2.3.4 SONDERBAUARTEN 72
LITERATUR 77
3 GRUNDLAGEN DER HYDRAULISCHEN BERECHNUNG 79
3.1 BERECHNUNG NACH STROMFADENTHEORIE 79
3.2 ENERGIEUEBERTRAGUNG IM LAUFRAD: SPEZIFISCHE FOERDERARBEIT. FOERDERHOEHE
83
3.3 DIE STROEMUNGSUMLENKUNG DURCH DIE SCHAUFELN. ABSTROEMBEIWERT UND
MINDERUMLENKUNG 86
3.4 DIMENSIONSLOSE KENNZAHLEN. AEHNLICHKEITSGESETZE. SPEZIFISCHE
DREHZAHL. 90
3.5 LEISTUNGSBILANZ UND WIRKUNGSGRADE 94
3.6 BERECHNUNG DER NEBENVERLUSTE 95
3.6.1 RADREIBUNGSVERLUSTE 96
3.6.2 LECKVERLUSTE AXIAL DURCHSTROEMTER DICHTSPALTE 100
3.6.3 LEISTUNGSVERLUST DER ZWISCHENSTUFENDICHTUNG 108
3.6.4 LECKVERLUSTE RADIAL ODER DIAGONAL DURCHSTROEMTER DICHTSPALTE 109
3.6.5 SPALTVERLUSTE AN OFFENEN LAUFRAEDERN 109
3.6.6 MECHANISCHE VERLUSTLEISTUNG 111
3.7 GRUNDSAETZLICHES ZUR BERECHNUNG DER LEITVORRICHTUNG 112
3.8 HYDRWAULISCHE VERLUSTE 118
3.9 STATISTISCHE ANGABEN UEBER DRUCKZAHLEN, WIRKUNGSGRADE UND VERLUSTE
125
3.10 EINFLUSS DER RAUHEIT UND DER REYNOLDS-ZAHL 133
3.10.1 UEBERSICHT 133
3.10.2 WIRKUNGSGRADAUFWERTUNG 134
3.10.3 WIRKUNGSGRADBERECHNUNG AUS VERLUSTANALYSEN 136
3.11 HINWEISE ZUR VERLUSTMINIMIERUNG 142
3.12 BERECHNUNGSTAFELN 143
LITERATUR 158
4 KENNLINIEN 161
4.1 DROSSELKURVE UND LEISTUNGSAUFNAHME 162
4.1.1 DIE THEORETISCHE KENNLINIE (OHNE STROEMUNGSVERLUSTE) 162
4.1.2 DIE REALE KENNLINIE MIT STROEMUNGSVERLUSTEN 164
4.1.3 KOMPONENTENKENNLINIEN 167
4.1.4 FOERDERHOEHE UND LEISTUNGSAUFNAHME BEIM BETRIEB GEGEN
GESCHLOSSENEN SCHIEBER 175
4.1.5 EINFLUSS DER PUMPENGROESSE UND DER DREHZAHL 178
4.1.6 EINFLUSS DER SPEZIFISCHEN DREHZAHL AUF DIE KENNLINIENFORM 178
4.2 BESTPUNKTLAGE 179
4.3 VORAUSBESTIMMUNG DER KENNLINIE 184
4.4 KENNFELDER 185
4.5 ANPASSEN DER KENNLINIE 188
INHALTSVERZEICHNIS
XXIX
4.5.1 ABDREHEN DES LAUFRADES 189
4.5.2 ZUSCHAERFUNG DER SCHAUFELN AM LAUFRADAUSTRITT 195
4.5.3 AENDERUNGEN AM LEITAPPARAT 196
4.6 ANALYSE VON KENNLINIENABWEICHUNGEN UND LEISTUNGSDEFIZITEN 197
4.7 BERECHNUNG VON KENNLINIENAENDERUNGEN 203
LITERATUR 205
5 TEILLASTVERHALTEN. 3-DIMENSIONALE STROEMUNGSVORGAENGE UND IHRE
WIRKUNG AUF DIE KENNLINIEN 207
5.1 GRUNDSAETZLICHE UEBERLEGUNGEN 208
5.2 DIE STROEMUNG IM LAUFRAD 211
5.2.1 UEBERSICHT 211
5.2.2 PHYSIKALISCHE MECHANISMEN 213
5.2.3 ZUSAMMENWIRKEN DER VERSCHIEDENEN MECHANISMEN 219
5.2.4 RUECKSTROEMUNG AM LAUFRADEINTRITT 221
5.2.5 DIE STROEMUNG AM LAUFRADAUSTRITT 228
5.2.6 MESSTECHNISCHE ERKENNUNG DES RUECKSTROEMBEGINNS 229
5.3 DIE STROEMUNG IN DER LEITVORRICHTUNG 231
5.3.1 STROEMUNGSABLOESUNG IM LEITRAD 231
5.3.2 DER DRUCKRUECKGEWINN IM LEITRAD 234
5.3.3 EINFLUSS DER ANSTROEMUNG AUF DRUCKRUECKGEWINN UND ABLOESUNG 235
5.3.4 DIE STROEMUNG IN SPIRALGEHAEUSEN 237
5.3.5 DIE STROEMUNG IN RINGGEHAEUSEN UND LEITRINGEN 238
5.4 AUSWIRKUNGEN DER RUECKSTROEMUNG 239
5.4.1 AUSWIRKUNG DER RUECKSTROEMUNG AM LAUFRADEINTRITT 239
5.4.2 AUSWIRKUNG DER RUECKSTROEMUNG AM LAUFRADAUSTRITT 244
5.4.3 AUSWIRKUNG AUF RADSEITENRAUMSTROEMUNG UND AXIALSCHUB 251
5.4.4 SCHAEDLICHE AUSWIRKUNGEN DER TEILLASTREZIRKULATION 253
5.5 EINFLUSS VON ABLOESUNG UND REZIRKULATION AUF DIE KENNLINIE 254
5.5.1 ARTEN VON KENNLINIENINSTABILITAET 254
5.5.2 KENNLINIEN MIT SATTEL (INSTABILITAETEN VOM TYP S) 255
5.5.3 INSTABILITAETEN VOM TYP F 264
5.6 MASSNAHMEN ZUR BEEINFLUSSUNG DER KENNLINIENFORM 264
5.6.1 EINFUEHRUNG 264
5.6.2 BEEINFLUSSUNG DES REZIRKULATIONSBEGINNS AM LAUFRADEINTRITT 265
5.6.3 BEEINFLUSSUNG DES REZIRKUELATIONSBEGINNS AM LAUFRADAUSTRITT 266
5.6.4 BESEITIGUNG EINER INSTABILITAET VOM TYP F 266
5.6.5 BEEINFLUSSUNG DER SATTEL-INSTABILITAET DER RADIALRAEDER MIT N
Q
50 . 268
5.6.6 BEEINFLUSSUNG DER SATTEL-INSTABILITAET DER RADIALRAEDER MIT N
Q
50 . 272
5.6.7 BEEINFLUSSUNG DER INSTABILITAET DER HALBAXIAL- UND AXIALRAEDER 272
5.6.8 REDUKTION VON FOERDERHOEHE UND LEISTUNG BEI NULLFOERDERUNG 274
5.7 ZUR STROEMUNG IN OFFENEN AXIALRAEDERN 275
XXX INHALTSVERZEICHNIS
5.8 STROEMUNGSINSTABILITAETEN BEI DOPPELFLUTIGEN LAUFRAEDERN
UND DOPPELSPIRALEN 283
LITERATUR 286
6 SAUGVERHALTEN UND KAVITATION 291
6.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN 291
6.1.1 ENTSTEHUNG UND IMPLOSION VON DAMPFBLASEN IN EINER STROEMUNG. 291
6.1.2 BLASENDYNAMIK 294
6.2 KAVITATION IN LAUFRAD UND LEITRAD 297
6.2.1 DRUCKVERTEILUNG UND BLASENFELD 297
6.2.2 ERFORDERLICHER NPSH-WERT. AUSMASS DER KAVITATION.
KAVITATIONSKRITERIEN 299
6.2.3 MODELLGESETZE FUER KAVITATIONSSTROEMUNGEN 300
6.2.4 DIE SAUGZAHL 304
6.2.5 EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG DES ERFORDERLICHEN NPSH
R
-WERTES . 306
6.2.6 SPALTKAVITATION 316
6.3 BESTIMMUNG DES NPSH
R
-WERTES 317
6.3.1 EINFLUSSPARAMETER AUF DEN NPSH
R
-WERT 317
6.3.2 BERECHNUNG DES NPSH
R
-WERTES 320
6.3.3 ABSCHAETZUNG DES NPSH
3
-WERTES ALS FUNKTION DES FOERDERSTROMES. 324
6.4 EINFLUSS DER FLUIDEIGENSCHAFTEN 328
6.4.1 THERMODYNAMISCHE EINFLUESSE 328
6.4.2 NICHTKONDENSIERBARE GASE 331
6.4.3 KEIMGEHALT UND ZUGSPANNUNGEN IN DER FLUESSIGKEIT 332
6.5 KAVITATIONSBEDINGTE SCHWINGUNGEN UND GERAEUSCHE 334
6.5.1 ERREGERMECHANISMEN 334
6.5.2 KAVITATIONSSCHALLMESSUNGEN ZUR QUANTIFIZIERUNG
DER HYDRODYNAMISCHEN KAVITATIONSINTENSITAET 335
6.5.3 FREQUENZVERHALTEN DES KAVITATIONSSCHALLS 339
6.6 KAVITATIONSEROSION 340
6.6.1 UNTERSUCHUNGSMETHODEN 341
6.6.2 KAVITATIONSWIDERSTAND 343
6.6.3 VORAUSBERECHNUNG VON KAVITATIONSSCHAEDEN AUFGRUND DER
BLASENFELDLAENGE 346
6.6.4 ABSCHAETZUNG DER EROSION AUFGRUND DES FLUESSIGKEITSSCHALLS 349
6.6.5 KOERPERSCHALLMESSUNGEN ZUR KAVITATIONSDIAGNOSE 351
6.6.6 FARBEROSIONSVERSUCHE ZUR BESTIMMUNG DES IMPLOSIONSORTES 351
6.6.7 EROSIONSSCHWELLWERT UND MATERIALVERHALTEN BEI VERSCHIEDENEN
HYDRODYNAMISCHEN KAVITATIONSINTENSITAETEN 353
6.6.8 ZUSAMMENFASSENDE BEURTEILUNG 357
6.7 DIE WAHL DES ZULAUFDRUCKES IN DER ANLAGE (NPSH
A
) 360
INHALTSVERZEICHNIS XXXI
6.8 KAVITATIONSSCHAEDEN: ANALYSE UND ABHILFE 364
6.8.1 AUFNAHME DES SCHADENS UND DER BETRIEBSPARAMETER 364
6.8.2 KAVITATIONSFORMEN UND TYPISCHE ARTEN VON KAVITATIONSSCHAEDEN .
365
6.8.3 BEHEBUNG VON KAVITATIONSSCHAEDEN 375
6.9 UNGENUEGENDE SAUGFAEHIGKEIT: ANALYSE UND ABHILFE 376
LITERATUR 378
7 BERECHNUNG UND ENTWURF DER HYDRAULISCHEN KOMPONENTEN 381
7.1 METHODEN UND RANDBEDINGUNGEN 381
7.1.1
METHODEN ZUR ENTWICKLUNG HYDRAULISCHER KOMPONENTEN 381
7.1.2 HYDRAULISCHE ANFORDERUNGEN 383
7.1.3 RECHENMODELLE 384
7.2 RADIALE LAUFRAEDER 386
7.2.1 BESTIMMUNG DER HAUPTABMESSUNGEN 386
7.2.2 DER LAUFRADENTWURF 396
7.2.3 KRITERIEN FUER DIE SCHAUFELGESTALTUNG 402
7.2.4 GESTALTUNGSKRITERIEN FUER SAUGLAUFRAEDER 404
7.2.5 AUSNUETZUNG DREIDIMENSIONALER EFFEKTE 407
7.3 RADIALE LAUFRAEDER FUER KLEINE SPEZIFISCHE DREHZAHLEN 408
7.3.1 EINFACH GEKRUEMMTE SCHAUFELN (ZYLINDERSCHAUFELN) 408
7.3.2 LOCHSCHEIBEN 409
7.3.3 RADIALER SCHAUFELSTERN 412
7.3.4 DOPPELTWIRKENDE LAUFRAEDER MIT RADIALEN SCHAUFELN 413
7.4 RADIALE LAUFRAEDER FUER PUMPEN MIT VERSTOPFUNGSGEFAHR 414
7.5 HALBAXIALE LAUFRAEDER 424
7.6 AXIALE LAUFRAEDER UND LEITAPPARATE 429
7.6.1 EIGENSCHAFTEN 429
7.6.2 BERECHNUNG UND WAHL DER HAUPTABMESSUNGEN 430
7.6.3 EINIGE EIGENSCHAFTEN VON TRAGFLUEGELN 435
7.6.4 SCHAUFELAUSLEGUNG 441
7.6.5 PROFILAUSWAHL 449
7.6.6 LEITRADAUSLEGUNG 451
7.7 VORSATZLAEUFER 453
7.7.1 BERECHNUNG DER VORSATZLAEUFER 454
7.7.2 ENTWURF UND GESTALTUNG DER VORSATZLAEUFER 460
7.7.3 ABSTIMMUNG VON VORSATZLAEUFER UND LAUFRAD 461
7.7.4 HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG DER VORSATZLAEUFER 462
7.8 SPIRALGEHAEUSE 464
7.8.1 BERECHNUNG UND WAHL DER HAUPTABMESSUNGEN 464
7.8.2 ENTWURF UND GESTALTUNG DER SPIRALGEHAEUSE 470
7.8.3 EINFLUSS DER GESTALTUNG AUF DAS HYDRAULISCHE VERHALTEN 474
XXXII INHALTSVERZEICHNIS
7.9 RADIALE LEITRAEDER MIT UND OHNE RUECKFUEHRUNG 476
7.9.1 BERECHNUNG UND WAHL DER HAUPTABMESSUNGEN 476
7.9.2 ENTWURF UND GESTALTUNG RADIALER LEITRAEDER 482
7.10 HALBAXIALE LEITRAEDER 484
7.11 SPIRALE MIT LEITRAD ODER STUETZSCHAUFELRING 486
7.12 RINGRAEUME UND LEITRINGE 487
7.13 EINLAUFGEHAEUSE FUER PUMPEN MIT DURCHGEHENDER WELLE 487
7.14 ANALYTISCHE VERFAHREN FUER DEN LAUFRADENTWURF 492
7.14.1 VERANLASSUNG, UMFANG UND ZIELE 492
7.14.2 MERIDIANSCHNITT 494
7.14.3 SCHAUFELENTWURF 499
7.14.4 VORGEHEN BEI DER ENTWICKLUNG EINER ENTWURFSSYSTEMATIK 499
7.14.5 EINIGE RESULTATE 504
LITERATUR 505
8 NUMERISCHE STROEMUNGSBERECHNUNGEN 509
8.1 UEBERSICHT 509
8.2 QUASI-3D-VERFAHREN UND 3D-EULER-RECHNUNGEN 512
8.2.1 QUASI-3D-VERFAHREN 512
8.2.2 DREIDIMENSIONALE EULER-VERFAHREN 513
8.3 GRUNDLAGEN FUER NAVIER-STOKES-BERECHNUNGEN 513
8.3.1 NAVIER-STOKES-GLEICHUNGEN 513
8.3.2 TURBULENZMODELLIERUNG 515
8.3.3 BEHANDLUNG DER STROEMUNG IN WANDNAEHE 520
8.3.4 NETZERZEUGUNG 522
8.3.5 NUMERISCHE VERFAHREN UND STEUERPARAMETER 525
8.3.6 RANDBEDINGUNGEN 527
8.3.7 ANFANGSWERTE 529
8.3.8 MOEGLICHKEITEN VON 3D-NAVIER-STOKES-BERECHNUNGEN 530
8.4 MITTELWERTBILDUNG UND DATENAUFBEREITUNG 532
8.5 LAUFRADBERECHNUNG 540
8.5.1 GLOBALWERTE IM BESTPUNKT 540
8.5.2 GESCHWINDIGKEITSPROFILE 546
8.5.3 EINFLUSSPARAMETER 546
8.5.4 BERECHNUNGSBEISPIEL 547
8.6 BERECHNUNG VON LEITVORRICHTUNGEN UND STUFEN 550
8.6.1 GETRENNTE BERECHNUNG DER LEITVORRICHTUNG 550
8.6.2 STATIONAERE BERECHNUNG VON STUFEN ODER KOMPLETTEN MASCHINEN 551
8.6.3 INSTATIONAERE BERECHNUNGEN 553
8.7 ZWEI-PHASEN- UND KAVITATIONSSTROEMUNGEN 554
8.8 BERECHNUNGSSTRATEGIEN, UNSICHERHEITEN, QUALITAET 559
8.8.1 UNSICHERHEITEN, FEHLERQUELLEN, FEHLERREDUKTION 560
INHALTSVERZEICHNIS XXXIII
8.8.2 QUALITAETSSICHERUNG BEI CFD-RECHNUNGEN 564
8.8.3 VERGLEICH ZWISCHEN RECHNUNG UND MESSUNG 574
8.9 KRITERIEN FUER DIE BEURTEILUNG NUMERISCHER BERECHNUNGEN 576
8.9.1 ALLGEMEINE HINWEISE 576
8.9.2 KONSISTENZ UND PLAUSIBILITAET DER RECHNUNG 577
8.9.3 WERDEN DIE VERLANGTEN LEISTUNGSDATEN ERREICHT? 578
8.9.4 MAXIMIERUNG DES HYDRAULISCHEN WIRKUNGSGRADES 578
8.9.5 KENNLINIENSTABILITAET 580
8.9.6 INSTATIONAERE KRAEFTE 581
8.10 GRUNDSAETZLICHES ZU CFD-RECHNUNGEN 581
LITERATUR 584
9 HYDRAULISCHE KRAEFTE 589
9.1 DIE STROEMUNG IM RADSEITENRAUM 589
9.2 AXIALKRAEFTE 607
9.2.1 AXIALKRAFTBERECHNUNG ALLGEMEIN 607
9.2.2 EINSTUFIGE PUMPEN MIT EINFLUTIGEM, UEBERHAENGENDEM LAUFRAD 609
9.2.3 MEHRSTUFIGE PUMPEN 614
9.2.4 DOPPELFLUTIGE LAUFRAEDER 618
9.2.5 HALBAXIALE LAUFRAEDER 619
9.2.6 AXIALPUMPEN 620
9.2.7 RUECKENSCHAUFELN 620
9.2.8 HALBOFFENE LAUFRAEDER 623
9.2.9 INSTATIONAERE AXIALKRAEFTE 623
9.2.10 AXIALSCHUBBERECHNUNGEN IM UEBERBLICK 624
9.3 RADIALKRAEFTE 627
9.3.1 DEFINITION UND ABGRENZUNG 627
9.3.2 MESSUNG VON RADIALKRAEFTEN 629
9.3.3 PUMPEN MIT EINFACHSPIRALE 631
9.3.4 PUMPEN MIT DOPPELSPIRALE 637
9.3.5 PUMPEN MIT RINGRAUM 639
9.3.6 LEITRADPUMPEN 639
9.3.7 RADIALKRAFT INFOLGE UNGLEICHFOERMIGER ZUSTROEMUNG 639
9.3.8 AXIALPUMPEN 641
9.3.9 RADIALKRAEFTE IN PUMPEN MIT EINKANALRAD 642
9.3.10 RADIALKRAFTAUSGLEICH 656
9.3.11 RADIALKRAFTBERECHNUNG 657
LITERATUR 662
10 SCHWINGUNGEN UND GERAEUSCHE 665
10.1 INSTATIONAERE STROEMUNGSVORGAENGE AM LAUFRADAUSTRITT 666
10.2 DRUCKPULSATIONEN 670
XXXIV
INHALTSVERZEICHNIS
10.2.1 ENTSTEHUNG VON DRUCKPULSATIONEN 670
10.2.2 STROEMUNG UND SCHALLERZEUGUNG 671
10.2.3 EINFLUSSPARAMETER DER PUMPE 671
10.2.4 EINFLUSS DES SYSTEMS 674
10.2.5 MODELLGESETZE 676
10.2.6 MESSUNG UND AUSWERTUNG 677
10.2.7 DRUCKPULSATIONEN AUSGEFUEHRTER PUMPEN 679
10.2.8 AUSWIRKUNGEN VON DRUCKPULSATIONEN 681
10.2.9 AUSLEGUNGSRICHTLINIEN 681
10.3 BAUTEILBEANSPRUCHUNG DURCH INSTATIONAERE STROEMUNGSVORGAENGE 684
10.4 SCHALLABSTRAHLUNG 685
10.4.1 KOERPERSCHALL 685
10.4.2 LUFTSCHALL 687
10.5 UEBERSICHT UEBER MECHANISCHE SCHWINGUNGEN BEI KREISELPUMPEN 690
10.6 ROTORDYNAMIK 692
10.6.1 UEBERSICHT 692
10.6.2 KRAEFTE IN SPALTDICHTUNGEN 693
10.6.3 HYDRAULISCHE LAUFRADWECHSELWIRKUNG 700
10.6.4 LAGERREAKTIONEN 702
10.6.5 EIGENWERTE UND KRITISCHE DREHZAHLEN 703
10.6.6 ROTOR-INSTABILITAETEN 706
10.7 HYDRAULISCHE SCHWINGUNGSANREGUNG 709
10.7.1 WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN LAUFRAD- UND STATORSTROEMUNG 709
10.7.2 UMLAUFENDE ABLOESUNGEN 722
10.7.3 UEBRIGE ERREGERMECHANISMEN 725
10.8 RICHTLINIEN FUER DIE KONSTRUKTION SCHWINGUNGSARMER PUMPEN 738
10.9 ZULAESSIGE SCHWINGUNGEN 741
10.10 ALLGEMEINE SCHWINGUNGSDIAGNOSE 743
10.10.1 UEBERBLICK 743
10.10.2 SCHWINGUNGSMESSUNGEN 745
10.10.3 SCHWINGUNGSDIAGNOSE 748
10.11 LAGERGEHAEUSESCHWINGUNGEN: MECHANISMUS, DIAGNOSE, ABHILFE 755
10.11.1 HYDRAULISCHE ERREGERMECHANISMEN 756
10.11.2 MECHANISCHE AUSWIRKUNGEN HYDRAULISCHER ANREGUNG 761
10.11.3 HYDRAULISCHE UND MECHANISCHE ABHILFE 764
10.11.4 DIAGNOSE VON LAGERGEHAEUSESCHWINGUNGEN 765
10.12 HYDRAULISCHE UND AKUSTISCHE ANREGUNG VON
ROHRLEITUNGSSCHWINGUNGEN 778
10.12.1 ANREGUNG VON ROHRLEITUNGSSCHWINGUNGEN DURCH PUMPEN 779
10.12.2 ANREGUNG VON ROHRSCHWINGUNGEN DURCH KOMPONENTEN 781
10.12.3 AKUSTISCHE RESONANZEN IN ROHRLEITUNGEN 782
10.12.4 HYDRAUEISCHE ANREGUNG DURCH WIRBELSTRASSEN 786
INHALTSVERZEICHNIS XXXV
10.12.5 KOPPLUNG ZWISCHEN STROEMUNG UND SCHALLWELLEN 790
10.12.6 ZUM MECHANISMUS VON ROHRLEITUNGSSCHWINGUNGEN 796
10.13 TORSIONSSCHWINGUNGEN 800
LITERATUR 804
11 VERHALTEN DER
KREISELPUMPEN IN ANLAGEN 809
11.1 ANLAGENKENNLINIEN UND ARBEITSPUNKT. EINZELBETRIEB, PARALLEL- UND
REIHENSCHALTUNG 809
11.2 REGELUNG 815
11.3 STATISCHE UND DYNAMISCHE STABILITAET 822
11.4 ANFAHREN, ABSCHALTEN 824
11.5 AUSFALL DES ANTRIEBES, DRUCKSTOSS 829
11.6 ZULAESSIGER BETRIEBSBEREICH 830
11.7 DER PUMPENZULAUF 833
11.7.1 ZULAUFLEITUNGEN 834
11.7.2 TRANSIENTES ABSINKEN DES ZULAUFDRUCKES 836
11.7.3 EINLAUFBAUWERKE UND ZULAUF AUS BEHAELTERN MIT FREIEM
FLUIDSPIEGEL 842
11.7.4 TOPFPUMPEN 857
11.8 DRUCKLEITUNGEN 858
LITERATUR 861
12 TURBINENBETRIEB. ALLGEMEINES KENNFELD 863
12.1 RUECKWAERTSLAUFENDE KREISELPUMPEN ALS TURBINEN 863
12.1.1 THEORETISCHE UND REALE KENNLINIEN 863
12.1.2 LEERLAUF-UND WIDERSTANDSKENNLINIEN 869
12.1.3 BERECHNUNG DER KENNLINIEN AUFGRUND EMPIRISCHER
KORRELATIONEN 870
12.1.4 BERECHNUNG DER TURBINENKENNLINIEN AUFGRUND DER
VERLUSTANALYSE 875
12.1.5 VERHALTEN DER TURBINEN IN ANLAGEN 879
12.2 ALLGEMEINES KENNFELD 883
LITERATUR 889
13 EINFLUSS DES FOERDERMEDIUMS 891
13.1 FOERDERUNG VON FLUESSIGKEITEN MIT HOHER VISKOSITAET 891
13.1.1 WIRKUNG DER VISKOSITAET AUF EINZELVERLUSTE UND KENNLINIE 891
13.1.2 UMRECHNUNG DER KENNLINIE VON WASSER AUF VISKOSE MEDIEN 903
13.1.3 EINFLUSS DER ZAEHIGKEIT AUF DAS SAUGVERHALTEN 910
13.1.4 ANFAHREN DER PUMPE MIT EINEM VISKOSEN MEDIUM 910
13.1.5 HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG 911
XXXVI
INHALTSVERZEICHNIS
13.2 FOERDERUNG VON GAS-FLUESSIGKEITS-GEMISCHEN 912
13.2.1 PHASENVERTEILUNG IN DER ROHRSTROEMUNG 913
13.2.2 PHASENVERTEILUNG IN DER PUMPENSTROEMUNG, EINFLUSSPARAMETER 917
13.2.3 EMPIRISCHE BEHANDLUNG VON ZWEIPHASENSTROEMUNGEN 927
13.2.4 VERHALTEN VON KREISELPUMPEN BEI GAS-FLUESSIGKEITS-FOERDERUNG .
934
13.2.5 HELICO-AXIALE MEHRPHASENPUMPEN 940
13.2.6 SYSTEMKENNLINIEN 944
13.2.7 FLUESSIGKEITS- UND GASANSAMMLUNGEN 946
13.2.8 UNGELOESTE UND GELOESTE GASE UND NPSH 948
13.3 ENTSPANNUNG VON ZWEIPHASENGEMISCHEN IN TURBINEN 949
13.3.1 BERECHNUNG DES ARBEITSUMSATZES 949
13.3.2 VORAUSBERECHNUNG DER TURBINENKENNLINIEN BEI
ZWEIPHASENSTROEMUNG 951
13.4 HYDRAULISCHER FESTSTOFFTRANSPORT 954
13.5 NICHT-NEWTON'SCHE FLUESSIGKEITEN 963
LITERATUR 967
14 WERKSTOFFWAHL FUER HOHE GESCHWINDIGKEITEN 971
14.1 ERMUEDUNGSBRUECHE AN LAUFRAEDERN ODER LEITRAEDERN 972
14.2 KORROSION 984
14.2.1 GRUNDSAETZLICHES 984
14.2.2 KORROSIONSMECHANISMEN 986
14.2.3 KORROSION IN TRINKWASSER, KUEHLWASSER, ABWASSER 992
14.2.4 KORROSION IN MEERWASSER UND LAGERSTAETTENWASSER 995
14.3 EROSIONSKORROSION IN VOLLENTSAIZTEM WASSER 1000
14.4 MATERIALWAHL UND ZULAESSIGE GESCHWINDIGKEITEN 1008
14.4.1 DEFINITION HAEUFIG VORKOMMENDER FOERDERMEDIEN 1008
14.4.2 METALLISCHE PUMPENWERKSTOFFE 1010
14.4.3 LAUFRAEDER, LEITRAEDER UND GEHAEUSE 1017
14.4.4 SPALTRINGWERKSTOFFE 1029
14.4.5 WERKSTOFFE FUER MEDIUMSBERUEHRTE WELLEN 1032
14.4.6 WERKSTOFFE FUER SPEISEWASSER- UND KONDENSATPUMPEN 1033
14.4.7 WERKSTOFFE FUER REA-PUMPEN 1034
14.4.8 VERBUNDWERKSTOFFE 1035
14.5 HYDROABRASIVER VERSCHLEISS 1037
14.5.1 EINFLUSSPARAMETER 1037
14.5.2 QUANTITATIVE VERSCHLEISSABSCHAETZUNG 1040
14.5.3 MATERIALVERHALTEN UND FESTSTOFFEINFLUSS 1047
14.5.4 MATERIALWAHL 1050
14.5.5 ABRASIONSVERSCHLEISS IN FESTSTOFFPUMPEN 1052
14.5.6 EROSIONSFORMEN ALS SPIEGELBILD DER STROEMUNG 1054
LITERATUR 1060
INHALTSVERZEICHNIS XXXVII
15 ZUR AUSWAHL UND QUALITAET VON KREISELPUMPEN 1065
15.1 DIE PUMPENSPEZIFIKATION 1066
15.2 BESTIMMUNG VON PUMPENTYP UND BAUGROESSE 1068
15.3 TECHNISCHE QUALITAETSKRITERIEN 1074
15.3.1 STROEMUNGSTECHNISCHE KRITERIEN 1075
15.3.2 HERSTELLUNGSQUALITAET 1078
15.4 HOCHLEISTUNGSPUMPEN 1084
LITERATUR 1089
16 VERSUCHE AN KREISELPUMPEN 1091
16.1 VERSUCHSARTEN UND ZUGEHOERIGE MESSUNGEN 1091
16.2 VERSUCHSKREISLAEUFE 1093
16.2.1 GESCHLOSSENE VERSUCHSKREISLAEUFE 1095
16.2.2 GESCHLOSSENER VERSUCHSKREISLAUF MIT DRUCKHALTER 1095
16.2.3 HALBOFFENER VERSUCHSKREISLAUF 1101
16.2.4 GESCHLOSSENER KREISLAUF MIT STROEMUNG DURCH EINEN TANK
MIT FREIEM WASSERSPIEGEL 1102
16.2.5 OFFENE VERSUCHSKREISLAEUFE 1103
16.3 INSTRUMENTIERUNG 1106
16.3.1 DRUCKMESSUNG 1106
16.3.2 DURCHFLUSSMESSUNG 1107
16.3.3 MESSUNG VON LEISTUNG, DREHMOMENT UND WIRKUNGSGRAD 1112
16.4 VERSUCHSVORBEREITUNG UND VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 1113
16.4.1 VERSUCHSVORBEREITUNG 1113
16.4.2 VORGEHEN BEI KENNLINIENMESSUNGEN 1114
16.4.3 VORGEHEN BEI KAVITATIONSVERSUCHEN 1115
16.5 VERSUCHSAUSWERTUNG UND GENAUIGKEIT 1115
16.6 MOEGLICHE PROBLEME BEI VERSUCHEN UND ABHILFE 1117
LITERATUR 1117
17 ALLGEMEINE DATEN UND FORMELN 1119
KAPITEL 17 LIEFERT: 1119
17.1 (1) UMRECHNUNG VON MASSEINHEITEN 1120
17.2 (2) UMRECHNUNG VON MASSEINHEITEN 1121
17.3 EIGENSCHAFTEN VON WASSER IM SAETTIGUNGSZUSTAND 1122
17.4 LOESUNG VON GASEN IN WASSER 1125
17.5 QUALITAETSANFORDERUNGEN AN GUSSSTUECKE (TAB. 17.1 UND 17.2) 1128
17.6 PHYSIKALISCHE GROESSEN 1129
17.6.1 ATMOSPHAERISCHER LUFTDRUCK 1129
17.6.2 FALLBESCHLEUNIGUNG 1130
17.7 SCHALLGESCHWINDIGKEIT IN EINER FLUESSIGKEIT 1130
17.8 MECHANISCHE SCHWINGUNGEN. GRUNDBEGRIFFE 1131
17.8.1
FREIE SCHWINGUNGEN MIT VISKOSER DAEMPFUNG 1131
XXXVIII
INHALTSVERZEICHNIS
17.8.2 ERZWUNGENE SCHWINGUNGEN 1133
17.8.3 EIGENFREQUENZEN EINFACHER STRUKTUREN 1140
17.9 HYDRAULISCHE SPEZIFIKATION 1141
LITERATUR 1147
LITERATURVERZEICHNIS 1149
SACHVERZEICHNIS 1153 |
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