Holdings: Strömungsmaschinen

Strömungsmaschinen: Grundlagen und Anwendungen

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Bibliographic Details
Main Author:	Sigloch, Herbert (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	München Hanser [2021]
Edition:	7., aktualisierte Auflage
Subjects:	Strömungsmaschine FBLEHR: Lehrbuch FBMBENER: Energietechnik/Kraft- und Arbeitsmaschinen MABA2021 energieumwandlung in kraft- und arbeitsmaschinen fluidiksysteme fluidische antriebe hydrodynamische antriebe hydrostatischer antrieb strömungslehre maschinenbau strömungsmaschinen grundlagen strömungsmaschinen skript strömungsmechanik turbine aufbau turbine funktionsweise Lehrbuch
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	451 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm
ISBN:	9783446468245

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS TEIL I GRUNDLAGEN ...................................................................................... 17 1 ALLGEMEINES ............................................................................................................ 17 1.1 BEGRIFFE, EINHEITEN, ABKUERZUNGEN ........................................................................................................ 17 1.1.1 BEGRIFFE ................................................................................................................................... 17 1.1.2 EINHEITEN ................................................................................................................................ 18 1.1.3 FORMELZEICHEN, SYMBOLE UND ABKUERZUNGEN ........................................................................ 19 1.2 AUFGABE UND BEDEUTUNG ...................................................................................................................... 23 1.3 UNTERTEILUNG ............................................................................................................................................ 27 1.4 WIRKUNGSWEISE ........................................................................................................................................ 29 1.4.1 GRUNDSAETZLICHES ...................................................................................................................... 29 1.4.2 EINZELSCHAUFEL (FLUEGEL) .......................................................................................................... 29 1.4.3 SCHAUFELGITTER (SCHAUFEL) ........................................................................................................ 31 1.5 BAUARTEN ................................................................................................................................................. 35 1.5.1 VORBEMERKUNGEN .................................................................................................................... 35 1.5.2 HAUPTTEILE ................................................................................................................................ 35 1.5.3 BEZEICHNUNGEN ...................................................................................................................... 35 1.5.4 AUFTEILUNG .............................................................................................................................. 36 1.6 VERGLEICH MIT KOLBENMASCHINEN ....................................................................... 36 1.6.1 VORBEMERKUNGEN .................................................................................................................... 36 1.6.2 UEBEREINSTIMMENDE KENNZEICHEN ......................................................................................... 37 1.6.3 UNTERSCHIEDE ........................................................................................................................... 37 2 STROEMUNGSVERHAELTNISSE ....................................................................................... 39 2.1 ZUSAMMENGESETZTESTROEMUNGEN .......................................................................................................... 39 2.1.1 GRUNDSAETZLICHES ...................................................................................................................... 39 2.1.2 RADIALROTATIONSHOHLRAEUME ..................................................................................................... 39 2.1.2.1 VORBEMERKUNGEN ................................................................................................. 39 2.1.2.2 REIBUNGSFREIE STROEMUNGEN .................................................................................. 39 2.1.2.3 REIBUNGSBEHAFTETE STROEMUNGEN .......................................................................... 40 2.1.3 BELIEBIGE ROTATIONSSYMMETRISCHE KANAELE ............................................................................ 41 2.1.4 AXIALROTATIONSHOHLRAEUME ....................................................................................................... 42 2.2 RELATIVBEWEGUNG .................................................................................................................................. 42 2.3 ENERGIEGLEICHUNG DER RELATIVSTROEMUNG ................................................................................................ 42 2.4 INSTATIONAERE STROEMUNG ........................................................................................................................... 44 2.4.1 GRUNDSAETZLICHES ...................................................................................................................... 44 2.4.2 ENERGIEGLEICHUNG DER INSTATIONAEREN STROEMUNG ..................................................................... 44 2.4.3 DRUCKSTOSS ................................................................................................................................ 46 2.4.3.1 VORBETRACHTUNGEN ................................................................................................ 46 2.4.3.2 PHYSIKALISCHER ABLAUF ......................................................................................... 46 2.4.3.3 ROHRLEITUNG MIT KONSTANTEM QUERSCHNITT ......................................................... 47 2.4.3.4 ROHRSYSTEM MIT VERAENDERLICHEM DURCHMESSER ................................................. 53 2.5 LAUFRADSTROEMUNGEN ................................................................................................................................ 54 2.5.1 BEZEICHNUNGEN UND GRUNDSAETZLICHES .................................................................................... 54 2.5.2 RADIAL-, HALBAXIAL- UND DIAGONALRAEDER ............................................................................... 56 2.5.2.1 STROEMUNGSVERHAELTNISSE ................................ 56 2.5.2.2 NABENVERENGUNG ................................................................................................ 58 2.5.2.3 RADQUERSCHNITTSVERENGUNG .................................................................................. 58 10 INHALTSVERZEICHNIS 2.5.2.4 LAUFSCHAUFELZAHL ................................................................................................ 60 2.5.2.5 SCHAUFELDICKE ..................................................................................................... 62 2.5.2.6 UMFANGSGESCHWINDIGKEIT ................................................................................. 62 2.5.2.7 GESCHWINDIGKEITSVERHAELTNISSE ........................................................................ 63 2.5.3 AXIALRAEDER .............................................................................................................................. 64 2.5.3.1 VORBEMERKUNGEN .................................................................................................. 64 2.5.3.2 AXIALRAEDER MIT VIELEN SCHAUFELN ........................................................................ 64 2.5.3.3 AXIALRAEDER MIT WENIGEN SCHAUFELN .................................................................. 68 3 ENERGIEUMSATZ ........................................................................................................ 73 3.1 BERECHNUNGSVERFAHREN ........................................................................................................................... 73 3.2 STROMFADENTHEORIE ................................................................................................................................ 74 3.2.1 HAUPTGLEICHUNG DER KREISELRADTHEORIE (EULER-GLEICHUNG) ................................................ 74 3.2.1.1 SPEZIFISCHE THEORETISCHE SCHAUFELARBEIT YSCHOO BEI UNENDLICHER SCHAUFELZAHL . 74 3.2.1.2 SPEZIFISCHE THEORETISCHE SCHAUFELARBEIT FSCH BEI ENDLICHER SCHAUFELZAHL .... 78 3.2.1.3 SPEZIFISCHE STUFENARBEIT AK UND SPEZIFISCHE STUTZENARBEIT Y ........... 85 3.2.1.4 SPALTDRUCKARBEIT ................................................................................................... 87 3.2.1.5 GLEICH-UND UEBERDRUCKWIRKUNG ........................................................................ 88 3.3 TRAGFLUEGELTHEORIE ................................................................................................................................... 90 3.3.1 IDEALE STROEMUNG (KUTTA-JOUKOWSKY-GESETZ) .............................................................. 90 3.3.2 REALE STROEMUNG ...................................................................................................................... 93 4 AFFINITAETSREGELN UND KENNZIFFERN .......................................................................... 99 4.1 GRUNDSAETZLICHES ..................................................................................................................................... 99 4.2 AEHNLICHKEITSTHEORIE ................................................................................................................................ 99 4.2.1 VORBEMERKUNGEN .................................................................................................................... 99 4.2.2 AEHNLICHKEITSBEDINGUNGEN ...................... 99 4.2.3 AFFINITAETSREGELN ......................................................................................................................... 100 4.2.3.1 MASSSTABSFAKTOREN .................................................................................................... 100 4.2.3.2 PROPORTIONALITAETEN ................................................................................................... 100 4.2.3.3 AEHNLICHKEITSBEZIEHUNGEN ....................................................................................... 101 4.2.3.4 WIRKUNGSGRADUMRECHNUNG .................................................................................... 102 4.2.3.5 RADANPASSUNG ........................................................................................................ 103 4.3 KENNZIFFERN .............................................. 105 4.3.1 GRUNDSAETZLICHES ......................................................................................................................... 105 4.3.2 METHODEN ZUR AUFSTELLUNG VON KENNZIFFERN .......................................................................... 106 4.3.3 WICHTIGE KENNZIFFERN FUER TURBOMASCHINEN ............................................................................. 106 4.3.3.1 REAKTIONSGRAD ......................................................................................................... 106 4.3.3.2 DRUCKZIFFER ............................................................................................................. 108 4.3.3.3 LIEFERZIFFER ............................................................................................................. 109 4.3.3.4 DURCHMESSERZIFFER ................................................................................................ 111 4.3.3.5 RADFORMKENNZIFFEM (LAUFRADKENNZAHLEN) .......................................................... 111 4.3.3.6 RELATIVE DRALLZIFFER ................................................................................................ 120 4.3.3.7 EINLAUFZIFFER UND ABSTROEMWERT ............................................................................. 121 5 KAVITATION UND UEBERSCHALL ..................... 124 5.1 VORBEMERKUNGEN ..................................................................................................................................... 124 5.2 KAVITATION ................................................................................................................................................. 124 5.2.1 ABLAUF, WIRKUNG, WERKSTOFFE, EINFLUESSE .................................................................................. 124 5.2.1.1 GRUNDSAETZLICHES ...................................................................................................... 124 5.2.1.2 KAVITATIONSABLAUF .................................................................................................. 126 INHALTSVERZEICHNIS 11 5.2.1.3 WERKSTOFFE ................................................................................................................ 127 5.2.1.4 LAUFRADGROESSENEINFLUSS ............................................................................................ 129 5.2.1.5 KAVITATIONSSTUFEN .................................................................................................... 129 5.2.1.6 KAVITATIONSFORMEN ................................................................................................. 130 5.2.1.7 ZUSAMMENFASSUNG ................................................................................................. 131 5.2.2 SAUGHOEHE VON FLUESSIGKEITSMASCHINEN .................................................................................... 131 5.2.3 HALTEENERGIE .............................................................................................................................. 133 5.2.4 SAUGZAHL ................................................................................................................................ 136 5.2.5 VPSH-WERT ................................................................................................................... 137 5.2.6 THOMA-ZAHL TH ...................................................................................................................... 138 5.2.7 FESTLEGEN DES KAVITATIONSZUSTANDES ......................................................................................... 139 5.3 UEBERSCHALL ................................................................................................................................................... 140 5.3.1 GRUNDSAETZLICHES, BEDEUTUNG ................................................................................................... 140 5.3.2 DICHTEAENDERUNG IM SAUGSTUTZEN .............................................................................................. 141 5.3.3 UEBERSCHALLGRENZE, SCHALLZIFFER ................................................................................................ 143 6 LAUFRADFORMEN .......................................................................................................... 147 6.1 RADIALMASCHINEN ..................................................................................................................................... 147 6.1.1 GRUNDSAETZLICHES ......................................................................................................................... 147 6.1.2 WIRKUNGSFREIE RADIALSCHAUFEL ................................................................................................ 147 6.1.3 EINFLUSS DER SAUGKANTE ............................................................................................................. 151 6.1.4 EINFLUSS DER DRUCKKANTE .......................................................................................................... 152 6.1.4.1 GRUNDSAETZLICHES ...................................................................................................... 152 6.1.4.2 UNTERSCHEIDUNG ...................................................................................................... 153 6.1.4.3 VERGLEICH .................................................................................................................. 153 6.1.4.4 ANWENDUNG ............................................................................................................. 153 6.1.5 SCHAUFELFORMEN .................................................................................................. 155 6.1.5.1 GRUNDSAETZLICHES ............................. 155 6.1.5.2 PUMPENSCHAUFELN ................................................................................................... 155 6.1.5.3 TURBINENSCHAUFELN ................................................................................................ 160 6.2 AXIALMASCHINEN ........................................................................................................................................ 161 6.2.1 VORBEMERKUNGEN ...................... 161 6.2.2 WIRKUNGSFREIE AXIALSCHAUFEL ................................................................................................... 162 6.2.3 EINFLUSS DER SAUGKANTE ............................................................................................................. 163 6.2.4 EINFLUSS DER DRUCKKANTE .......................................................................................................... 163 6.2.4.1 GRUNDSAETZLICHES ...................................................................................................... 163 6.2.4.2 UNTERSCHEIDUNG ..................................................................................................... 163 6.2.4.3 VERGLEICH ................................................................................................................. 164 6.2.4.4 ANWENDUNG ............................................................................................................. 164 6.2.5 SCHAUFELFORMEN ......................................................................................................................... 165 6.2.5.1 AXIALPUMPEN ........................................................................................................... 165 6.2.5.2 WASSERTURBINEN ...................................................................................................... 165 6.2.5.3 DAMPF-UND GASTURBINEN ...................................................................................... 167 7 LEITVORRICHTUNGEN ................................................................................................... 171 7.1 GRUNDSAETZLICHES ................................................................................... 171 7.2 PUMPENLEITVORRICHTUNGEN ......................................................................................................................... 171 7.2.1 RADIALMASCHINEN ...................................................................................................................... 172 7.2.1.1 EINFUEHRUNG ............................................................................................................. 172 7.2.1.2 RINGSPALT, LEITKANALEINTRITTSBREITE ........................................................................ 173 7.2.1.3 LEITRAD (BESCHAUFELT) .............................................................................................. 174 12 INHALTSVERZEICHNIS 7.2.1.4 LEITUNG (SCHAUFELLOS) ............................................................................................. 182 7.2.1.5 SPIRALGEHAEUSE ......................................................................................................... 183 7.2.1.6 RUECKFUEHREINRICHTUNGEN .......................................................................................... 192 7.2.1.7 SAUGSEITENLEITVORRICHTUNGEN ................................................................................... 194 7.2.2 AXIALMASCHINEN ......................................................................................................................... 195 7.2.2.1 GRUNDSAETZLICHES ....................................................................................................... 195 7.2.2.2 SPALT ZWISCHEN LAUF- UND LEITRAD ........................................................................ 197 7.2.2.3 LEITSCHAUFELDICKE SU .............................................................................................. 197 7.2.2.4 LEITSCHAUFELZAHL ZU .............................................................................................. 197 7.2.2.5 LEITSCHAUFELKONTUR ................................................................................................ 197 7.3 TURBINENLEITVORRICHTUNGEN ....................................................................................................................... 199 7.3.1 GRUNDSAETZLICHES ......................................................................................................................... 199 7.3.2 WASSERTURBINEN ......................................................................................................................... 200 7.3.2.1 GLEICHDRUCKTURBINEN (AKTIONSWIRKUNG) ............................................................... 200 7.3.2.2 UEBERDRUCKTURBINEN (REAKTIONSWIRKUNG) ..............................................................203 7.3.3 DAMPF-UND GASTURBINEN .......................................................................................................... 209 7.3.3.1 VORBEMERKUNGEN .................................................................................................... 209 7.3.3.2 GLEICHDRUCKTURBINEN (AKTIONSWIRKUNG) .............................................................. 211 7.3.3.3 UEBERDRUCKTURBINEN (REAKTIONSPRINZIP) ................................................................ 217 8 SPEZIFISCHE STUTZENARBEIT, VERLUSTE, LEISTUNGEN, WIRKUNGSGRADE .................. 219 8.1 VORBEMERKUNG .......................................................................................................................................... 219 8.2 SPEZIFISCHE STUTZENARBEIT ......................................................................................................................... 219 8.3 VERLUSTE ...................................................................................................................................................... 224 8.3.1 GRUNDSAETZLICHES ......................................................................................................................... 224 8.3.2 INNERE VERLUSTE .................................... 224 8.3.2.1 SCHAUFLUNGSVERLUSTE Z SC H ....................................................................................... 224 8.3.2.2 MENGENSTROMVERLUSTE ............................................................................................ 228 8.3.2.3 RADREIBUNGS-UND VENTILATIONSVERLUSTE ................................................................235 8.3.2.4 AUSTAUSCHVERLUST .................................................................................................. 241 8.3.2.5 STOSSVERLUSTE .............................................................................................................. 241 8.3.2.6 ZUSAMMENFASSUNG ................................................................................................243 8.3.3 AEUSSERE VERLUSTE ......................................................................................................................... 244 8.3.4 GESAMTVERLUST Z GES .................................................................................................................... 245 8.4 LEISTUNGEN .................................................................................................................................................245 8.4.1 GRUNDSAETZLICHES ......................................................................................................................... 245 8.4.2 THEORETISCHE LEISTUNG ............................................................................................................... 246 8.4.3 INNERE LEISTUNGEN .................................................................................................................... 246 8.4.4 AEUSSERE, EFFEKTIVE ODER KUPPLUNGS-LEISTUNG .......................................................................... 246 8.5 WIRKUNGSGRADE .......................................................................................................................................... 247 8.5.1 GRUNDSAETZLICHES ......................................................................................................................... 247 8.5.2 LIEFERGRAD A L .............................................................................................................................. 247 8.5.3 SCHAUFLUNGSWIRKUNGSGRAD ?/SCH ................................................................................................ 247 8.5.4 INNERER WIRKUNGSGRAD 7?I ........................... 247 8.5.5 MECHANISCHER WIRKUNGSGRAD .............................................................................................. 248 8.5.6 EFFEKTIVER WIRKUNGSGRAD 7/ E ..................................................................................................... 248 8.5.7 WEITERE WIRKUNGSGRADE BEI THERMISCHEN TURBOARBEITSMASCHINEN ....................................... 249 8.5.8 WEITERE WIRKUNGSGRADE BEI TURBOKRAFTANLAGEN ..................................................................... 249 8.5.9 ANLAGENWIRKUNGSGRAD 7/ A ....................................................................................................... 251 8.5.10 SPEZIELLE WIRKUNGSGRADE .......................................................................................................... 251 INHALTSVERZEICHNIS 13 9 BETRIEBLICHES VERHALTEN (KENNLINIEN, KENNFELDER) ............................................... 252 9.1 GRUNDSAETZLICHES ........................................................................................................................................ 252 9.2 BETRIEBSVERHALTEN DER STROEMUNGSARBEITSMASCHINEN ............................................................................... 252 9.2.1 KREISELPUMPEN ......................................................................................................................... 252 9.2.1.1 DROSSELKURVEN ........................................................................................................ 252 9.2.1.2 AUSLEGUNGS- UND BETRIEBSPUNKT ........................................................................... 257 9.2.1.3 STABILER UND LABILER BETRIEBSZUSTAND ...................................................................... 258 9.2.1.4 AFFINITAET DER DROSSELKURVEN .................................................................................. 261 9.2.1.5 VERGLEICH MIT DEM KENNVERHALTEN DER KOLBENPUMPEN ...................................... 264 9.2.1.6 MUSCHELDIAGRAMM ................................................................................................. 264 9.2.1.7 KENNLINIEN FUER LEISTUNGEN, WIRKUNGSGRAD UND HALTEDRUCKHOEHE BZW. NPSA . 265 9.2.1.8 BESONDERHEITEN SCHNELLLAEUFIGER STROEMUNGSPUMPEN ............................................. 267 9.2.1.9 KOMBINATION VON STROEMUNGSPUMPEN ................................................................... 270 9.2.1.10 REGELUNG VON STROEMUNGSPUMPEN ........................................................................ 271 9.2.2 KREISELVERDICHTER ...................................................................................................................... 272 9.2.2.1 GRUNDSAETZLICHES ...................................................................................................... 272 9.2.2.2 EINFLUSS DER ANSAUGVERHAELTNISSE .......................................................................... 273 9.2.2.3 INSTABILITAETEN (STROEMUNGSABREISSEN) ..................................................................... 275 9.2.2.4 KENNLINIEN MEHRSTUFIGER VERDICHTER ..................................................................... 278 9.3 BETRIEBSVERHALTEN DER STROEMUNGSKRAFTMASCHINEN ................................................................................. 278 9.3.1 GRUNDSAETZLICHES .........................................................................................................................278 9.3.2 WASSERTURBINEN ......................................................................................................................... 279 9.3.3 DAMPF-UND GASTURBINEN .......................................................................................................... 281 9.3.3.1 VORBEMERKUNGEN ................................................................................................... 281 9.3.3.2 KEGELGESETZ ............................................................................................................ 281 TEIL II TURBOMASCHINENARTEN .............................................................. .285 10 UEBERSICHT UEBER DIE STROEMUNGSPUMPEN (TURBOARBEITSMASCHINEN) .................. 285 10.1 GRUNDSAETZLICHES ....................................................................................................................................... 285 10.2 KREISELPUMPEN ..........................................................................................................................................285 10.2.1 VORBEMERKUNGEN ...................................................................................................................... 285 10.2.2 LAUFRADFORMEN UND KENNGROESSEN ............................................................................................... 286 10.2.3 WIRKUNGSGRAD .................................................................................................................... . 288 10.2.4 LAEUFERKRAEFTE .............................................................................................................................. 290 10.2.4.1 ACHSSCHUB (AXIALKRAFT) ......................................................................................... 290 10.2.4.2 RADIALKRAEFTE ............................................................................................................295 10.2.5 SAUGVERHALTEN ...........................................................................................................................295 10.2.6 AUSFUEHRUNGSBEISPIELE ............................................................................................................... 296 10.2.6.1 RADIAL-UND HALBAXIALPUMPEN (RADFORM I UND II) ............................................. 297 10.2.6.2 DIAGONAL- ODER SCHRAUBENPUMPEN (RADFORM III) ............................................... 300 10.2.6.3 AXIAL- ODER PROPELLERPUMPEN (RADFORM IV) ...................................................... 302 10.2.6.4 MEHRSTUFIGE RADIALPUMPEN (RADFORM I UND II) .................................................303 10.2.6.5 SONDER-KREISELPUMPEN ......................................................................................... 305 10.3 KREISELVERDICHTER ..................................................................................................................................... 319 10.3.1 VORBEMERKUNGEN ...................................................................................................................... 319 10.3.2 BESONDERHEITEN ......................................................................................................................... 320 10.3.2.1 DREHZAHL ................................................................................................................. 320 10.3.2.2 AUFBAU .................................................................................................................... 320 10.3.2.3 GERAEUSCHENTWICKLUNG ........................................................................................... 322 10.3.2.4 THERMODYNAMIK DER VERDICHTUNG ....................................................................... 323 14 INHALTSVERZEICHNIS 10.3.3 UNTERTEILUNG .............................................................................................................................. 329 10.3.4 DRUCKSTUFUNG ........................................................................................................................... 329 10.3.5 LAUFRAEDER-ABSTUFUNG ............................................................................................................... 330 10.3.6 AUSFUEHRUNGSBEISPIELE ............................................................................................................... 330 10.3.6.1 VENTILATOREN ............................................................................................................. 331 10.3.6.2 GEBLAESE ....................................................................................................................337 10.3.6.3 KOMPRESSOREN ........................................................................................................ 340 10.4 HINWEISE FUER DAS BERECHNEN VON STROEMUNGSPUMPEN .........................................................................348 10.4.1 GRUNDSAETZLICHES ......................................................................................................................... 348 10.4.2 WELLENDURCHMESSER D WE .......................................................................................................... 351 10.4.3 RADIALRAD-ABMESSUNGEN (N Y 0,12) .......................................................................................353 10.4.3.1 NABENDURCHMESSER D N ......................................................................................... 353 10.4.3.2 SAUGMUND ...............................................................................................................353 10.4.3.3 UEBERSCHLAEGIGES FESTLEGEN DER LAUFRADKANAELE ....................................................... 354 10.4.3.4 STUFENZAHL I ............................................................................................................ 355 10.4.3.5 LAUFSCHAUFELZAHL ZU .............................................................................................. 355 10.4.3.6 NACHRECHNEN DER SCHAUFELKANTEN ........................................................................ 355 10.4.4 DIAGONALRAD-ABMESSUNGEN (N Y = 0,12... 0,48) ................................................................ 355 10.4.5 AXIALRAD-ABMESSUNGEN (NY 0,3) ......................................................................................... 355 11 UEBERSICHT UEBER DIE TURBINEN (TLIRBOKRAFTMASCHLNEN) ........................................ 356 11.1 GRUNDSAETZLICHES ....................................................................................................................................... 356 11.2 WASSERTURBINEN .......................................................................................................................................... 356 11.2.1 VORBEMERKUNGEN ...................................................................................................................... 356 11.2.2 GLEICHDRUCK-ODER AKTIONSTURBINEN ......................................................................................... 359 11.2.2.1 P ELTON -, BECHER-, FREISTRAHL-ODER TANGENTIAL-TURBINEN ................................... 359 11.2.2.2 M ICHELL -O SSBERGER - ODER DURCHSTROEMTURBINE ............................................363 11.2.3 UEBERDRUCK-ODER REAKTIONSTURBINEN ...................................................................................... 364 11.2.3.1 GEMEINSAMES ........................................................................................................ 364 11.2.3.2 FRANCIS-TURBINEN ................................................................................................ 365 11.2.3.3 PROPELLER-UND KAPLAN-TURBINEN ....................................................................... 368 11.2.4 BERECHNUNGSHINWEISE ............................................................................................................... 372 11.3 DAMPFTURBINEN .......................................................................................................................................... 372 11.3.1 GRUNDSAETZLICHES ......................................................................................................................... 372 11.3.1.1 DAMPFKRAFTPROZESS ................................................................................................ 372 11.3.1.2 EINTEILUNG ............................................................................................................... 375 11.3.1.3 OPTIMALER ENERGIEUMSATZ ...................................................................................... 375 11.3.1.4 STUFUNGSARTEN ..........................................................................................................377 11.3.1.5 WAERMERUECKGEWINN ................................................................................................ 380 11.3.1.6 KENNWERTE ............................................................................................................... 381 11.3.1.7 BETRIEBSGROESSEN ....................................................................................................... 381 11.3.1.8 GRENZEN ................................................................................................................. 385 11.3.1.9 VERGLEICH MIT ANDEREN TURBOMASCHINEN .............................................................. 386 11.3.1.10 KONSTRUKTIVE BESONDERHEITEN ............................................................................... 386 11.3.2 BETRIEBSVERHALTEN ...................................................................................................................... 390 11.3.2.1 ANFAHREN, BETRIEB, ABSTELLEN ............................................................................... 390 11.3.2.2 REGELUNG ................................................................................................................. 390 11.3.3 AUSFUEHRUNGSBEISPIELE ............................................................................................................... 392 11.3.3.1 VORBEMERKUNGEN .................................................................................................. 392 11.3.3.2 GLEICHDRUCK-ODER AKTIONSTURBINEN ..................................................................... 392 11.3.3.3 UEBERDRUCK-ODER REAKTIONSTURBINEN ..................................................................... 395 INHALTSVERZEICHNIS 15 11.3.4 VERGLEICH GLEICHDRUCK - UEBERDRUCK ...................................................................................... 398 11.3.5 BERECHNUNGSHINWEISE ............................................................................................................... 398 11.4 GASTURBINEN ............................................................................................................................................... 401 11.4.1 GRUNDSAETZLICHES ......................................................................................................................... 401 11.4.1.1 BEZEICHNUNGEN ....................................................................................................... 401 11.4.1.2 WIRKUNGSWEISE ..................................................................................................... 401 11.4.1.3 GESCHICHTLICHES UND BEDEUTUNG .......................................................................... 401 11.4.2 VERGLEICH MIT DAMPFTURBINEN ...................................................................................... 402 11.4.3 AUFBAU ....................................................................................................................................... 402 11.4.3.1 BESTANDTEILE ............................................................................................................ 402 11.4.3.2 UNTERTEILUNG .......................................................................................................... 402 11.4.4 THERMODYNAMIK ...................................................................................................................... 404 11.4.5 BESONDERHEITEN ......................................................................................................................... 406 11.4.5.1 BAUTEILE ................................................................................................................. 406 11.4.5.2 WERKSTOFFE ............................................................................................................... 411 11.4.5.3 BRENNSTOFFE ............................................................................................................ 412 11.4.5.4 LEBENSDAUER .......................................................................................................... 413 11.4.6 EIGENSCHAFTEN, ANWENDUNG, AUSFUEHRUNGSBEISPIELE ............................................................. 413 11.4.6.1 VORBEMERKUNGEN .................................................................................................. 413 11.4.6.2 STATIONAERE ANLAGEN ................................................................................................ 414 11.4.6.3 BEWEGLICHE ANLAGEN ............................................................................................. 417 11.4.6.4 SONDERAUSFUEHRUNGEN ............................................................................................. 420 11.5 WINDTURBINEN ............................................................................................................................................ 422 11.5.1 VORBEMERKUNGEN ...................................................................................................................... 422 11.5.2 WINDANGEBOT ............................................................................................................................. 423 11.5.3 AERODYNAMISCHE GRUNDLAGEN .................................................................................................. 424 11.5.3.1 EINFUEHRUNG ............................................................................................................ 424 11.5.3.2 WINDENERGIE UND WINDLEISTUNG . .......................................................................... 424 11.5.3.3 WINDTURBINENLEISTUNG ........................................................................................... 424 11.5.4 AXIALKRAFT .................................................................................................................................. 425 11.5.5 KENNWERTE ................................................................................................................................ 425 11.5.6 AUSFUEHRUNGSHINWEISE ............................................................................................................... 425 12 ANTRIEBSPROPELLER ................................................................................................... 427 12.1 VORBEMERKUNGEN ..................................................................................................................................... 427 12.2 STROEMUNG, GESCHWINDIGKEITEN UND KRAEFTE AM PROPELLERBLATT ............................................................. 427 12.3 VEREINFACHTE PROPELLERTHEORIE ................................................................................................................. 428 12.4 KENNZAHLEN ............................................................................................................................................... 430 12.5 ANWENDUNGSBEDINGTE BESONDERHEITEN .................................................................................................. 430 12.5.1 FLUGZEUGPROPELLER .................................................................................................................... 430 12.5.2 SCHIFFSSCHRAUBEN ...................................................................................................................... 431 12.5.3 SONDERBAUARTEN ........................................................................................................................ 431 13 AGGREGATE ................................................................................................................ 433 13.1 VORBEMERKUNG .......................................................................................................................................... 433 13.2 FUNKTIONSWEISE ....................................................................................................................................... 433 13.3 STROEMUNGSKUPPLUNGEN ............................................................................................................................. 434 13.3.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE ....................................................................................................... 434 13.3.2 KENNGROESSEN UND EIGENSCHAFTEN ............................................................................................. 434 13.3.3 AUSFUEHRUNGEN UND ANWENDUNGEN ........................................................................................... 436 16 INHALTSVERZEICHNIS 13.4 STROEMUNGSGETRIEBE .................................................................................................................................. 437 13.4.1 UNTERSCHIED KUPPLUNG - GETRIEBE ........................................................................................... 437 13.4.2 WIRKUNGSWEISE ......................................................................................................................... 437 13.4.3 KENNGROESSEN .............................................................................................................................. 439 13.4.4 KENNLINIEN ................................................................................................................................ 439 13.4.5 ANWENDUNGSBEREICHE ............................................................................................................... 440 13.4.6 AUSFUHRUNGSBEISPIELE ............................................................................................................... 440 14 LITERATURVERZEICHNIS ............................................................................................... 442 14.1 LEHRBUECHER ............................................................................................................................................... 442 14.2 SPEZIALWERKE ............................................................................................................................................ 442 14.3 HANDBUECHER UND SONSTIGE ......................................................................................................................... 444 15 SACHWORTVERZEICHNIS ............................................................................................. 445
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS TEIL I GRUNDLAGEN . 17 1 ALLGEMEINES . 17 1.1 BEGRIFFE, EINHEITEN, ABKUERZUNGEN . 17 1.1.1 BEGRIFFE . 17 1.1.2 EINHEITEN . 18 1.1.3 FORMELZEICHEN, SYMBOLE UND ABKUERZUNGEN . 19 1.2 AUFGABE UND BEDEUTUNG . 23 1.3 UNTERTEILUNG . 27 1.4 WIRKUNGSWEISE . 29 1.4.1 GRUNDSAETZLICHES . 29 1.4.2 EINZELSCHAUFEL (FLUEGEL) . 29 1.4.3 SCHAUFELGITTER (SCHAUFEL) . 31 1.5 BAUARTEN . 35 1.5.1 VORBEMERKUNGEN . 35 1.5.2 HAUPTTEILE . 35 1.5.3 BEZEICHNUNGEN . 35 1.5.4 AUFTEILUNG . 36 1.6 VERGLEICH MIT KOLBENMASCHINEN . 36 1.6.1 VORBEMERKUNGEN . 36 1.6.2 UEBEREINSTIMMENDE KENNZEICHEN . 37 1.6.3 UNTERSCHIEDE . 37 2 STROEMUNGSVERHAELTNISSE . 39 2.1 ZUSAMMENGESETZTESTROEMUNGEN . 39 2.1.1 GRUNDSAETZLICHES . 39 2.1.2 RADIALROTATIONSHOHLRAEUME . 39 2.1.2.1 VORBEMERKUNGEN . 39 2.1.2.2 REIBUNGSFREIE STROEMUNGEN . 39 2.1.2.3 REIBUNGSBEHAFTETE STROEMUNGEN . 40 2.1.3 BELIEBIGE ROTATIONSSYMMETRISCHE KANAELE . 41 2.1.4 AXIALROTATIONSHOHLRAEUME . 42 2.2 RELATIVBEWEGUNG . 42 2.3 ENERGIEGLEICHUNG DER RELATIVSTROEMUNG . 42 2.4 INSTATIONAERE STROEMUNG . 44 2.4.1 GRUNDSAETZLICHES . 44 2.4.2 ENERGIEGLEICHUNG DER INSTATIONAEREN STROEMUNG . 44 2.4.3 DRUCKSTOSS . 46 2.4.3.1 VORBETRACHTUNGEN . 46 2.4.3.2 PHYSIKALISCHER ABLAUF . 46 2.4.3.3 ROHRLEITUNG MIT KONSTANTEM QUERSCHNITT . 47 2.4.3.4 ROHRSYSTEM MIT VERAENDERLICHEM DURCHMESSER . 53 2.5 LAUFRADSTROEMUNGEN . 54 2.5.1 BEZEICHNUNGEN UND GRUNDSAETZLICHES . 54 2.5.2 RADIAL-, HALBAXIAL- UND DIAGONALRAEDER . 56 2.5.2.1 STROEMUNGSVERHAELTNISSE . 56 2.5.2.2 NABENVERENGUNG . 58 2.5.2.3 RADQUERSCHNITTSVERENGUNG . 58 10 INHALTSVERZEICHNIS 2.5.2.4 LAUFSCHAUFELZAHL . 60 2.5.2.5 SCHAUFELDICKE . 62 2.5.2.6 UMFANGSGESCHWINDIGKEIT . 62 2.5.2.7 GESCHWINDIGKEITSVERHAELTNISSE . 63 2.5.3 AXIALRAEDER . 64 2.5.3.1 VORBEMERKUNGEN . 64 2.5.3.2 AXIALRAEDER MIT VIELEN SCHAUFELN . 64 2.5.3.3 AXIALRAEDER MIT WENIGEN SCHAUFELN . 68 3 ENERGIEUMSATZ . 73 3.1 BERECHNUNGSVERFAHREN . 73 3.2 STROMFADENTHEORIE . 74 3.2.1 HAUPTGLEICHUNG DER KREISELRADTHEORIE (EULER-GLEICHUNG) . 74 3.2.1.1 SPEZIFISCHE THEORETISCHE SCHAUFELARBEIT YSCHOO BEI UNENDLICHER SCHAUFELZAHL . 74 3.2.1.2 SPEZIFISCHE THEORETISCHE SCHAUFELARBEIT FSCH BEI ENDLICHER SCHAUFELZAHL . 78 3.2.1.3 SPEZIFISCHE STUFENARBEIT AK UND SPEZIFISCHE STUTZENARBEIT Y . 85 3.2.1.4 SPALTDRUCKARBEIT . 87 3.2.1.5 GLEICH-UND UEBERDRUCKWIRKUNG . 88 3.3 TRAGFLUEGELTHEORIE . 90 3.3.1 IDEALE STROEMUNG (KUTTA-JOUKOWSKY-GESETZ) . 90 3.3.2 REALE STROEMUNG . 93 4 AFFINITAETSREGELN UND KENNZIFFERN . 99 4.1 GRUNDSAETZLICHES . 99 4.2 AEHNLICHKEITSTHEORIE . 99 4.2.1 VORBEMERKUNGEN . 99 4.2.2 AEHNLICHKEITSBEDINGUNGEN . 99 4.2.3 AFFINITAETSREGELN . 100 4.2.3.1 MASSSTABSFAKTOREN . 100 4.2.3.2 PROPORTIONALITAETEN . 100 4.2.3.3 AEHNLICHKEITSBEZIEHUNGEN . 101 4.2.3.4 WIRKUNGSGRADUMRECHNUNG . 102 4.2.3.5 RADANPASSUNG . 103 4.3 KENNZIFFERN . 105 4.3.1 GRUNDSAETZLICHES . 105 4.3.2 METHODEN ZUR AUFSTELLUNG VON KENNZIFFERN . 106 4.3.3 WICHTIGE KENNZIFFERN FUER TURBOMASCHINEN . 106 4.3.3.1 REAKTIONSGRAD . 106 4.3.3.2 DRUCKZIFFER . 108 4.3.3.3 LIEFERZIFFER . 109 4.3.3.4 DURCHMESSERZIFFER . 111 4.3.3.5 RADFORMKENNZIFFEM (LAUFRADKENNZAHLEN) . 111 4.3.3.6 RELATIVE DRALLZIFFER . 120 4.3.3.7 EINLAUFZIFFER UND ABSTROEMWERT . 121 5 KAVITATION UND UEBERSCHALL . 124 5.1 VORBEMERKUNGEN . 124 5.2 KAVITATION . 124 5.2.1 ABLAUF, WIRKUNG, WERKSTOFFE, EINFLUESSE . 124 5.2.1.1 GRUNDSAETZLICHES . 124 5.2.1.2 KAVITATIONSABLAUF . 126 INHALTSVERZEICHNIS 11 5.2.1.3 WERKSTOFFE . 127 5.2.1.4 LAUFRADGROESSENEINFLUSS . 129 5.2.1.5 KAVITATIONSSTUFEN . 129 5.2.1.6 KAVITATIONSFORMEN . 130 5.2.1.7 ZUSAMMENFASSUNG . 131 5.2.2 SAUGHOEHE VON FLUESSIGKEITSMASCHINEN . 131 5.2.3 HALTEENERGIE . 133 5.2.4 SAUGZAHL . 136 5.2.5 VPSH-WERT . 137 5.2.6 THOMA-ZAHL TH . 138 5.2.7 FESTLEGEN DES KAVITATIONSZUSTANDES . 139 5.3 UEBERSCHALL . 140 5.3.1 GRUNDSAETZLICHES, BEDEUTUNG . 140 5.3.2 DICHTEAENDERUNG IM SAUGSTUTZEN . 141 5.3.3 UEBERSCHALLGRENZE, SCHALLZIFFER . 143 6 LAUFRADFORMEN . 147 6.1 RADIALMASCHINEN . 147 6.1.1 GRUNDSAETZLICHES . 147 6.1.2 WIRKUNGSFREIE RADIALSCHAUFEL . 147 6.1.3 EINFLUSS DER SAUGKANTE . 151 6.1.4 EINFLUSS DER DRUCKKANTE . 152 6.1.4.1 GRUNDSAETZLICHES . 152 6.1.4.2 UNTERSCHEIDUNG . 153 6.1.4.3 VERGLEICH . 153 6.1.4.4 ANWENDUNG . 153 6.1.5 SCHAUFELFORMEN . 155 6.1.5.1 GRUNDSAETZLICHES . 155 6.1.5.2 PUMPENSCHAUFELN . 155 6.1.5.3 TURBINENSCHAUFELN . 160 6.2 AXIALMASCHINEN . 161 6.2.1 VORBEMERKUNGEN . 161 6.2.2 WIRKUNGSFREIE AXIALSCHAUFEL . 162 6.2.3 EINFLUSS DER SAUGKANTE . 163 6.2.4 EINFLUSS DER DRUCKKANTE . 163 6.2.4.1 GRUNDSAETZLICHES . 163 6.2.4.2 UNTERSCHEIDUNG . 163 6.2.4.3 VERGLEICH . 164 6.2.4.4 ANWENDUNG . 164 6.2.5 SCHAUFELFORMEN . 165 6.2.5.1 AXIALPUMPEN . 165 6.2.5.2 WASSERTURBINEN . 165 6.2.5.3 DAMPF-UND GASTURBINEN . 167 7 LEITVORRICHTUNGEN . 171 7.1 GRUNDSAETZLICHES . 171 7.2 PUMPENLEITVORRICHTUNGEN . 171 7.2.1 RADIALMASCHINEN . 172 7.2.1.1 EINFUEHRUNG . 172 7.2.1.2 RINGSPALT, LEITKANALEINTRITTSBREITE . 173 7.2.1.3 LEITRAD (BESCHAUFELT) . 174 12 INHALTSVERZEICHNIS 7.2.1.4 LEITUNG (SCHAUFELLOS) . 182 7.2.1.5 SPIRALGEHAEUSE . 183 7.2.1.6 RUECKFUEHREINRICHTUNGEN . 192 7.2.1.7 SAUGSEITENLEITVORRICHTUNGEN . 194 7.2.2 AXIALMASCHINEN . 195 7.2.2.1 GRUNDSAETZLICHES . 195 7.2.2.2 SPALT ZWISCHEN LAUF- UND LEITRAD . 197 7.2.2.3 LEITSCHAUFELDICKE SU . 197 7.2.2.4 LEITSCHAUFELZAHL ZU . 197 7.2.2.5 LEITSCHAUFELKONTUR . 197 7.3 TURBINENLEITVORRICHTUNGEN . 199 7.3.1 GRUNDSAETZLICHES . 199 7.3.2 WASSERTURBINEN . 200 7.3.2.1 GLEICHDRUCKTURBINEN (AKTIONSWIRKUNG) . 200 7.3.2.2 UEBERDRUCKTURBINEN (REAKTIONSWIRKUNG) .203 7.3.3 DAMPF-UND GASTURBINEN . 209 7.3.3.1 VORBEMERKUNGEN . 209 7.3.3.2 GLEICHDRUCKTURBINEN (AKTIONSWIRKUNG) . 211 7.3.3.3 UEBERDRUCKTURBINEN (REAKTIONSPRINZIP) . 217 8 SPEZIFISCHE STUTZENARBEIT, VERLUSTE, LEISTUNGEN, WIRKUNGSGRADE . 219 8.1 VORBEMERKUNG . 219 8.2 SPEZIFISCHE STUTZENARBEIT . 219 8.3 VERLUSTE . 224 8.3.1 GRUNDSAETZLICHES . 224 8.3.2 INNERE VERLUSTE . 224 8.3.2.1 SCHAUFLUNGSVERLUSTE Z SC H . 224 8.3.2.2 MENGENSTROMVERLUSTE . 228 8.3.2.3 RADREIBUNGS-UND VENTILATIONSVERLUSTE .235 8.3.2.4 AUSTAUSCHVERLUST . 241 8.3.2.5 STOSSVERLUSTE . 241 8.3.2.6 ZUSAMMENFASSUNG .243 8.3.3 AEUSSERE VERLUSTE . 244 8.3.4 GESAMTVERLUST Z GES . 245 8.4 LEISTUNGEN .245 8.4.1 GRUNDSAETZLICHES . 245 8.4.2 THEORETISCHE LEISTUNG . 246 8.4.3 INNERE LEISTUNGEN . 246 8.4.4 AEUSSERE, EFFEKTIVE ODER KUPPLUNGS-LEISTUNG . 246 8.5 WIRKUNGSGRADE . 247 8.5.1 GRUNDSAETZLICHES . 247 8.5.2 LIEFERGRAD A L . 247 8.5.3 SCHAUFLUNGSWIRKUNGSGRAD ?/SCH . 247 8.5.4 INNERER WIRKUNGSGRAD 7?I . 247 8.5.5 MECHANISCHER WIRKUNGSGRAD . 248 8.5.6 EFFEKTIVER WIRKUNGSGRAD 7/ E . 248 8.5.7 WEITERE WIRKUNGSGRADE BEI THERMISCHEN TURBOARBEITSMASCHINEN . 249 8.5.8 WEITERE WIRKUNGSGRADE BEI TURBOKRAFTANLAGEN . 249 8.5.9 ANLAGENWIRKUNGSGRAD 7/ A . 251 8.5.10 SPEZIELLE WIRKUNGSGRADE . 251 INHALTSVERZEICHNIS 13 9 BETRIEBLICHES VERHALTEN (KENNLINIEN, KENNFELDER) . 252 9.1 GRUNDSAETZLICHES . 252 9.2 BETRIEBSVERHALTEN DER STROEMUNGSARBEITSMASCHINEN . 252 9.2.1 KREISELPUMPEN . 252 9.2.1.1 DROSSELKURVEN . 252 9.2.1.2 AUSLEGUNGS- UND BETRIEBSPUNKT . 257 9.2.1.3 STABILER UND LABILER BETRIEBSZUSTAND . 258 9.2.1.4 AFFINITAET DER DROSSELKURVEN . 261 9.2.1.5 VERGLEICH MIT DEM KENNVERHALTEN DER KOLBENPUMPEN . 264 9.2.1.6 MUSCHELDIAGRAMM . 264 9.2.1.7 KENNLINIEN FUER LEISTUNGEN, WIRKUNGSGRAD UND HALTEDRUCKHOEHE BZW. NPSA . 265 9.2.1.8 BESONDERHEITEN SCHNELLLAEUFIGER STROEMUNGSPUMPEN . 267 9.2.1.9 KOMBINATION VON STROEMUNGSPUMPEN . 270 9.2.1.10 REGELUNG VON STROEMUNGSPUMPEN . 271 9.2.2 KREISELVERDICHTER . 272 9.2.2.1 GRUNDSAETZLICHES . 272 9.2.2.2 EINFLUSS DER ANSAUGVERHAELTNISSE . 273 9.2.2.3 INSTABILITAETEN (STROEMUNGSABREISSEN) . 275 9.2.2.4 KENNLINIEN MEHRSTUFIGER VERDICHTER . 278 9.3 BETRIEBSVERHALTEN DER STROEMUNGSKRAFTMASCHINEN . 278 9.3.1 GRUNDSAETZLICHES .278 9.3.2 WASSERTURBINEN . 279 9.3.3 DAMPF-UND GASTURBINEN . 281 9.3.3.1 VORBEMERKUNGEN . 281 9.3.3.2 KEGELGESETZ . 281 TEIL II TURBOMASCHINENARTEN . .285 10 UEBERSICHT UEBER DIE STROEMUNGSPUMPEN (TURBOARBEITSMASCHINEN) . 285 10.1 GRUNDSAETZLICHES . 285 10.2 KREISELPUMPEN .285 10.2.1 VORBEMERKUNGEN . 285 10.2.2 LAUFRADFORMEN UND KENNGROESSEN . 286 10.2.3 WIRKUNGSGRAD . . 288 10.2.4 LAEUFERKRAEFTE . 290 10.2.4.1 ACHSSCHUB (AXIALKRAFT) . 290 10.2.4.2 RADIALKRAEFTE .295 10.2.5 SAUGVERHALTEN .295 10.2.6 AUSFUEHRUNGSBEISPIELE . 296 10.2.6.1 RADIAL-UND HALBAXIALPUMPEN (RADFORM I UND II) . 297 10.2.6.2 DIAGONAL- ODER SCHRAUBENPUMPEN (RADFORM III) . 300 10.2.6.3 AXIAL- ODER PROPELLERPUMPEN (RADFORM IV) . 302 10.2.6.4 MEHRSTUFIGE RADIALPUMPEN (RADFORM I UND II) .303 10.2.6.5 SONDER-KREISELPUMPEN . 305 10.3 KREISELVERDICHTER . 319 10.3.1 VORBEMERKUNGEN . 319 10.3.2 BESONDERHEITEN . 320 10.3.2.1 DREHZAHL . 320 10.3.2.2 AUFBAU . 320 10.3.2.3 GERAEUSCHENTWICKLUNG . 322 10.3.2.4 THERMODYNAMIK DER VERDICHTUNG . 323 14 INHALTSVERZEICHNIS 10.3.3 UNTERTEILUNG . 329 10.3.4 DRUCKSTUFUNG . 329 10.3.5 LAUFRAEDER-ABSTUFUNG . 330 10.3.6 AUSFUEHRUNGSBEISPIELE . 330 10.3.6.1 VENTILATOREN . 331 10.3.6.2 GEBLAESE .337 10.3.6.3 KOMPRESSOREN . 340 10.4 HINWEISE FUER DAS BERECHNEN VON STROEMUNGSPUMPEN .348 10.4.1 GRUNDSAETZLICHES . 348 10.4.2 WELLENDURCHMESSER D WE . 351 10.4.3 RADIALRAD-ABMESSUNGEN (N Y 0,12) .353 10.4.3.1 NABENDURCHMESSER D N . 353 10.4.3.2 SAUGMUND .353 10.4.3.3 UEBERSCHLAEGIGES FESTLEGEN DER LAUFRADKANAELE . 354 10.4.3.4 STUFENZAHL I . 355 10.4.3.5 LAUFSCHAUFELZAHL ZU . 355 10.4.3.6 NACHRECHNEN DER SCHAUFELKANTEN . 355 10.4.4 DIAGONALRAD-ABMESSUNGEN (N Y = 0,12. 0,48) . 355 10.4.5 AXIALRAD-ABMESSUNGEN (NY 0,3) . 355 11 UEBERSICHT UEBER DIE TURBINEN (TLIRBOKRAFTMASCHLNEN) . 356 11.1 GRUNDSAETZLICHES . 356 11.2 WASSERTURBINEN . 356 11.2.1 VORBEMERKUNGEN . 356 11.2.2 GLEICHDRUCK-ODER AKTIONSTURBINEN . 359 11.2.2.1 P ELTON -, BECHER-, FREISTRAHL-ODER TANGENTIAL-TURBINEN . 359 11.2.2.2 M ICHELL -O SSBERGER - ODER DURCHSTROEMTURBINE .363 11.2.3 UEBERDRUCK-ODER REAKTIONSTURBINEN . 364 11.2.3.1 GEMEINSAMES . 364 11.2.3.2 FRANCIS-TURBINEN . 365 11.2.3.3 PROPELLER-UND KAPLAN-TURBINEN . 368 11.2.4 BERECHNUNGSHINWEISE . 372 11.3 DAMPFTURBINEN . 372 11.3.1 GRUNDSAETZLICHES . 372 11.3.1.1 DAMPFKRAFTPROZESS . 372 11.3.1.2 EINTEILUNG . 375 11.3.1.3 OPTIMALER ENERGIEUMSATZ . 375 11.3.1.4 STUFUNGSARTEN .377 11.3.1.5 WAERMERUECKGEWINN . 380 11.3.1.6 KENNWERTE . 381 11.3.1.7 BETRIEBSGROESSEN . 381 11.3.1.8 GRENZEN . 385 11.3.1.9 VERGLEICH MIT ANDEREN TURBOMASCHINEN . 386 11.3.1.10 KONSTRUKTIVE BESONDERHEITEN . 386 11.3.2 BETRIEBSVERHALTEN . 390 11.3.2.1 ANFAHREN, BETRIEB, ABSTELLEN . 390 11.3.2.2 REGELUNG . 390 11.3.3 AUSFUEHRUNGSBEISPIELE . 392 11.3.3.1 VORBEMERKUNGEN . 392 11.3.3.2 GLEICHDRUCK-ODER AKTIONSTURBINEN . 392 11.3.3.3 UEBERDRUCK-ODER REAKTIONSTURBINEN . 395 INHALTSVERZEICHNIS 15 11.3.4 VERGLEICH GLEICHDRUCK - UEBERDRUCK . 398 11.3.5 BERECHNUNGSHINWEISE . 398 11.4 GASTURBINEN . 401 11.4.1 GRUNDSAETZLICHES . 401 11.4.1.1 BEZEICHNUNGEN . 401 11.4.1.2 WIRKUNGSWEISE . 401 11.4.1.3 GESCHICHTLICHES UND BEDEUTUNG . 401 11.4.2 VERGLEICH MIT DAMPFTURBINEN . 402 11.4.3 AUFBAU . 402 11.4.3.1 BESTANDTEILE . 402 11.4.3.2 UNTERTEILUNG . 402 11.4.4 THERMODYNAMIK . 404 11.4.5 BESONDERHEITEN . 406 11.4.5.1 BAUTEILE . 406 11.4.5.2 WERKSTOFFE . 411 11.4.5.3 BRENNSTOFFE . 412 11.4.5.4 LEBENSDAUER . 413 11.4.6 EIGENSCHAFTEN, ANWENDUNG, AUSFUEHRUNGSBEISPIELE . 413 11.4.6.1 VORBEMERKUNGEN . 413 11.4.6.2 STATIONAERE ANLAGEN . 414 11.4.6.3 BEWEGLICHE ANLAGEN . 417 11.4.6.4 SONDERAUSFUEHRUNGEN . 420 11.5 WINDTURBINEN . 422 11.5.1 VORBEMERKUNGEN . 422 11.5.2 WINDANGEBOT . 423 11.5.3 AERODYNAMISCHE GRUNDLAGEN . 424 11.5.3.1 EINFUEHRUNG . 424 11.5.3.2 WINDENERGIE UND WINDLEISTUNG . . 424 11.5.3.3 WINDTURBINENLEISTUNG . 424 11.5.4 AXIALKRAFT . 425 11.5.5 KENNWERTE . 425 11.5.6 AUSFUEHRUNGSHINWEISE . 425 12 ANTRIEBSPROPELLER . 427 12.1 VORBEMERKUNGEN . 427 12.2 STROEMUNG, GESCHWINDIGKEITEN UND KRAEFTE AM PROPELLERBLATT . 427 12.3 VEREINFACHTE PROPELLERTHEORIE . 428 12.4 KENNZAHLEN . 430 12.5 ANWENDUNGSBEDINGTE BESONDERHEITEN . 430 12.5.1 FLUGZEUGPROPELLER . 430 12.5.2 SCHIFFSSCHRAUBEN . 431 12.5.3 SONDERBAUARTEN . 431 13 AGGREGATE . 433 13.1 VORBEMERKUNG . 433 13.2 FUNKTIONSWEISE . 433 13.3 STROEMUNGSKUPPLUNGEN . 434 13.3.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE . 434 13.3.2 KENNGROESSEN UND EIGENSCHAFTEN . 434 13.3.3 AUSFUEHRUNGEN UND ANWENDUNGEN . 436 16 INHALTSVERZEICHNIS 13.4 STROEMUNGSGETRIEBE . 437 13.4.1 UNTERSCHIED KUPPLUNG - GETRIEBE . 437 13.4.2 WIRKUNGSWEISE . 437 13.4.3 KENNGROESSEN . 439 13.4.4 KENNLINIEN . 439 13.4.5 ANWENDUNGSBEREICHE . 440 13.4.6 AUSFUHRUNGSBEISPIELE . 440 14 LITERATURVERZEICHNIS . 442 14.1 LEHRBUECHER . 442 14.2 SPEZIALWERKE . 442 14.3 HANDBUECHER UND SONSTIGE . 444 15 SACHWORTVERZEICHNIS . 445
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