Klaus Menny. Strömungsmaschinen. Hydraulische und thermische Kraft- und Arbeitsmaschinen. 5., überarbeitete Auflage

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1 Klaus Menny Strömungsmaschinen Hydraulische und thermische Kraft- und Arbeitsmaschinen 5., überarbeitete Auflage Mit 227 Abbildungen, 36 Tabellen und 47 Beispielen Teubner

2 VI 1 Gemeinsame Grundlagen der Strömungsmaschinen 1.1 Einleitung Definition Einteilung Vergleich mit Kolbenmaschinen Hydromechanische und thermodynamische Grundlagen Kontinuitätssatz Bernoullische Gleichung Erster Hauptsatz der Thermodynamik Ideales Gas Idealer Dampf Theorie der Düsenströmung Carnotscher Kreisprozess Energieumsetzung im Laufrad Absolut- und Relativgeschwindigkeit, Geschwindigkeitspläne Spezifische Stutzenarbeit und Wirkungsgrade Impulssätze der stationären Strömung Die Eulersche Hauptgleichung Anwendung des Energieerhaltungssatzes auf Strömungen in rotierenden Kanälen Gleichdruck-und Überdruckprinzip Reaktionsgrad, Beaufschlagungsgrad Ähnlichkeitsbeziehungen und Kennzahlen Ähnlichkeitsbeziehungen Kennzahlen Mehrstufigkeit und Mehrflutigkeit Kavitation 39 2 Wasserturbinen Einleitung Typenübersicht und Einsatzgebiete Pelton-Turbinen Wirkungsweise und Bauformen Betriebsverhalten Festlegung der Hauptabmessungen 54

3 VII 2.4 Francis-Turbinen Allgemeine Übersicht Zusammenhang zwischen Radform und Schnellläufigkeit Laufradberechnung Betriebsverhalten Kaplan-Turbinen Bauformen Laufradberechnung 71 3 Dampfturbinen und Dampfkraftanlagen Einleitung Der Dampfkraftprozess Der einfache Clausius-Rankine-Prozess Speisewasservorwärmung Zwischenüberhitzung Der wirkliche Prozess Der Sattdampfprozess Übersicht über Turbinenbauarten Kammerturbinen und Trommelturbinen Kraftwerksturbinen Industrieturbinen Schiffsturbinen Kleinturbinen Theorie der Einzelstufe Einleitung Eindimensionale Stufentheorie Kenngrößen von Turbinenstufen Curtis-Stufen Das radiale Gleichgewicht der Strömung Nassdampfstufen Gitterwirkungsgrade Weitere Stufenverluste Auslegung mehrstufiger Turbinen Rückgewinn Stufeneinteilung Verluste und Wirkungsgrade Labyrinthdichtungen Axialschub und Schubausgleich Betrieb Gasturbinen Einleitung Kreisprozesse Idealprozesse Offener und geschlossener Prozess 167

4 VIII Verbrennung und Verbrennungsgas Reale Prozesse Kombinierte Gas-Dampf-Prozesse Baugruppen Turbinen Verdichter Brennkammern Anwendungen Elektrische Energieerzeugung Pumpen-und Verdichterantrieb Abgasturbolader Fahrzeugturbinen Schiffsantriebe Flugzeugtriebwerke Kreiselpumpen Einleitung Bauformen Schnellläufigkeit und Laufradform Mehrstufige und mehrflutige Pumpen Weitere Konstruktionsformen Berechnung radialer und halbaxialer Laufräder Meridianform Geschwindigkeitsdreiecke Relativer Kanalwirbel Minderleistung Festlegen des Schaufelverlaufs Doppelt gekrümmte Laufschaufeln Berechnung weiterer Einzelteile Radiale Leitapparate Spiralgehäuse Axiale Schaufelgitter Axialschub und Schubausgleich Betriebsverhalten Theoretisch berechnete Kennlinie Das tatsächliche Verhalten der Pumpe Haitedruckhöhe und Kavitation Zusammenarbeit von Pumpe und Rohrleitung Änderung des Betriebspunktes Verhalten der Pumpe außerhalb des normalen Betriebspunktes Pumpspeicherkraftwerke, Pumpenturbinen 249

5 IX 6 Ventilatoren und Verdichter Einleitung Ventilatoren Radialventilatoren Axialventilatoren Querstromventilatoren Verdichter Zwischenkühlung Bauformen von Verdichtern Wellendichtungen Elementare Theorie der Verdichterstufe Kennlinien Hydrodynamische Kupplungen und Wandler Einleitung Föttinger-Kupplungen Funktionsweise und Kennlinien Zusammenarbeit mit der Antriebsmaschine Maßnahmen zur Beeinflussung der Kennlinie Kupplungen mit veränderlicher Füllung Föttinger-Drehmomentwandler Aufbau und Wirkungsweise Kennlinien Stellwandler Hydrodynamische Getriebe Windräder und Propeller Einleitung Windräder Vorbemerkung Windradtheorie Bauformen Propeller Strahltheorie des Propellers Schraubenpropeller Voith-Schneider-Propeller Anhang 315 Literaturverzeichnis 322 Sachverzeichnis 324

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