- 387 Seiten
- German
- ePUB (handyfreundlich)
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eBook - ePub
Inkompressible Medien
Über dieses Buch
Der erste Band des Werks widmet sich den hydraulischen Strömungsmaschinen, der zweite Band den thermischen Turbomaschinen. Das Buch dient als Nachschlagewerk für die Auswahl, Funktionsweise, Konstruktion und den Einsatz der verschiedenen hydraulischen und thermischen Strömungsmaschinen sein. Die Autoren bringen über 30 Jahre Lehrerfahrung aus dem Unterricht sowie aus Konstruktionsübungen, Laborübungen und den Projektaufgaben der Reife- und Diplomprüfung an der HTL-Hollabrunn ein. Die Darstellung der Inhalte erfolgt praxisnah und verständlich. Durchgerechnete Konstruktionsbeispiele sind enthalten.
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Information
1Einführung
Strömungsmaschinen sind Maschinen zur Energieumwandlung und gehören wie die Kolbenmaschinen (Verdrängermaschinen) zu den Fluidenergiemaschinen. Ihr Kennzeichen ist ein beschaufeltes Laufrad zur Energieumsetzung. Sie werden im Leistungsbereich von einigen Watt bis zu 1,2 Gigawatt = 1,2·109 W gebaut.
Vergleich der Strömungsmaschinen mit den Kolbenmaschinen
Kreiselmaschinen (Strömungsmaschinen, Turbomaschinen) und Kolbenmaschinen stehen in vielen Aufgabengebieten im Wettbewerb. Zur Förderung von Flüssigkeiten werden Kreiselpumpen und Kolbenpumpen eingesetzt. Die Gasturbinen oder Luftstrahltriebwerke stehen häufig in Konkurrenz zu den Verbrennungsmotoren. Gegenstück zur Dampfturbine ist die Kolbendampfmaschine (diese wird heute kaum noch verwendet). Wasserturbinen, Windturbinen und Antriebspropeller haben kein „ Gegenüber” bei den Kolbenmaschinen.
Allgemein gilt: bei kleineren Drücken, hohen Volumenströmen und großen Leistungen überwiegen die Vorteile der Strömungsmaschinen (wie vor allem ein besseres Verhältnis Leistung zur Masse der Maschine).
Dagegen sind bei hohen und höchsten Drücken, niedrigen Volumenströmen und kleineren Leistungen die Kolbenmaschinen den Strömungsmaschinen oft überlegen.
Unterschiede Kolben- und Strömungsmaschinen
Der Hauptunterschied zwischen den Strömungsmaschinen und den Kolbenmaschinen besteht in der Art der Energieumsetzung.
| Strömungsmaschinen | Kolbenmaschinen |
|---|---|
| arbeiten nach dem Strömungsprinzip. Bei Kraftmaschinen (Turbinen) übt ein kontinuierlich strömendes Medium einen Bahndruck auf einen beschaufelten Rotor aus und versetzt diesen in Drehung. Bei Arbeitsmaschinen (Pumpen und Verdichter) wird über einen sich drehenden, beschaufelten Rotor dem Fluid Geschwindigkeitsenergie und Druckenergie zugeführt. Hauptgefahr: zu hohe Drehzahl, zu große Fliehkräfte Sicherheitsmaßnahme: Drehzahlüberwachung, Abschaltung, Schnellschlussventil | arbeiten nach dem Verdrängerprinzip. Der Druck im Arbeitsraum wirkt bei Verbrennungsmotoren auf einen Kolben und wird über einen Kurbeltrieb in eine Drehbewegung umgesetzt (Kraftmaschine). Bei Kolbenarbeitsmaschinen (Pumpen und Verdichter) wird über einen Kurbeltrieb ein Kolben in einem Arbeitsraum (meist Zylinder) bewegt und durch Verkleinerung des Arbeitsraums wird Druck erzeugt. Hauptgefahr: Überdruck im Arbeitsraum Sicherheitsmaßnahme: Überdruckventil (Sicherheitsventil) zur Druckbegrenzung |
Im Vergleich zu Kolbenmaschinen gilt für Strömungsmaschinen:
•kein unterbrochener, sondern kontinuierlicher Fluidstrom
•höhere Drehzahlen sind möglich (da unmittelbar drehend), bei Kreiselpumpen bis 3600 min1, Gasturbinen und Strahltriebwerken bis 50000 min1, Kreiselverdichtern bis 30000 min1, Abgas-Turboladern bis 150000 min1
•niedrigere Leistungsmasse, kleinere Werte kg/kW
•niedrigere Drücke
•geringere Betriebs- und Wartungskosten, keine hin- und hergehenden Teile und Ventile, dies ergibt geringeren Verschleiß
•...
Inhaltsverzeichnis
- Cover
- Weitere
- Titleseite
- Impressum
- Inhaltsverzeichnis
- 1 Einführung
- 2 Hauptbetriebsdaten von Strömungsmaschinen
- 3 Energieumsetzung bei Strömungsmaschinen
- 4 Ähnlichkeitsbeziehungen, Modellgesetze, Kennzahlen
- 5 Kennlinien und Kennfelder der Strömungsarbeitsmaschinen
- 6 Kreiselpumpen und Kreiselpumpenanlagen
- 7 Wasserturbinen und Wasserkraftanlagen
- 8 Kavitation
- 9 Auslegung und Berechnung der Bauteile von Kreiselpumpen
- Literatur
- Index