Strömungsmaschinen. Von Dipl.-Ing. Klans Menny Professor an der Fachhochschule Hannover. Mit 225 Bildern, 37 Tabellen und 48 Beispielen

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1 Strömungsmaschinen Von Dipl.-Ing. Klans Menny Professor an der Fachhochschule Hannover Mit 225 Bildern, 37 Tabellen und 48 Beispielen B. G. Teubner Stuttgart 1985

2 Inhalt 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 und Beaufschlagungsgrad Ähnlichkeitsbeziehungen und Kennzahlen Modeilgesetze Kennzahlen Mehrstufigkeit und Mehrflutigkeit Kavitation 44 2 Wasserturbinen 2.1 Einleitung Typen Übersicht und Einsatzgebiete Pelton-Turbinen Wirkungsweise und Bauformen Betriebsverhalten Festlegung der Hauptabmessungen 56 49

3 Inhalt Francis-Turbinen Allgemeine Übersicht Zusammenhang zwischen Radform und Schnelläufigkeil Laufradberechnung Betriebsverhalten Kaplan-Turbinen Bauformen Laufradberechnung 72 3 Dampfturbinen 3.1 Einleitung Der Dampfkraftprozeß Der einfache Clausius-Rankine-Prozeß Speisewasservorwärmung Zwisehenüberhitzung Der wirkliche Prozeß Der Sattdampfprozeß Übersicht über Turbinenbauarten Kammerturbinen und Trommelturbinen Kraftwerksturbinen fndustricturbinen Schiffsturbinen Kleinturbinen Theorie der Einzelstufe Einleitung Eindimensionale Theorie der Axialstufe Kenngroßen von Turbinenstufen Curtis-Stufen Das radiale Gleichgewicht der Strömung Naßdampfstufen Gitterwirkungsgrade Weitere Stufen Verluste Auslegung mehrstufiger Turbinen Rückgewinn Stufeneinteilung Verluste und Wirkungsgrade Labyrinthdichtungen Axialschub und Schubausgleich Betrieb Gasturbinen 4.1 Einleitung 155

4 6 Inhalt 4.2 Kreisprozesse Idealprozcssc Offener und geschlossener Prozeß Verbrennung und Verbrennungsgas Reale Prozesse Kombinierte Gas-Dampf-Prozesse Baugruppen Turbinen Verdichter Brennkammern Anwendungen Elektrische Energieversorgung Pumpen- und Verdichterantrieb Abgasturbolader Fabrzeugturbinen Schiffsantriebe Flugzeugtriebwerke Kreiselpumpen 5.1 Einleitung Bauformen Schnelläufigkeit und Laufradform Mehrstufige und mehrflutige Pumpen Weitere Konstruktionsformen Berechnung radialer und halbaxialer Laufräder Meridianform Geschwindigkeitsdreiecke Relativer Kanalwirbel Minderleistung Festlegen des Schaufelverlaufs Doppelt gekrümmte Lauf schaufeln Berechnung weiterer Einzelteile Radiale Leitapparate Spiralgehäuse Axiale Schaufelgitter Axialschub und Schubausgleich Bctriebsverh alten 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 Betriebszustandes Pumpspeicherkraftwerke, Pumpenturbinen 237

5 Inhalt 7 6 Ventilatoren und Verdichter 6.1 Einleitung Ventilatoren Radialventilatoren Axialventilatoren Querstromventiiatoren Verdichter Zwischenkühlung Bauformen von Verdichtern Wellendichtungen Elementare Theorie der Verdichterstufc Kennlinien Hydrodynamische Kupplungen und Wandler 7.1 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 8.1 Einleitung Windräder Vorbemerkung Windradtheorie Bauformen Propeller Strahltheorie des Propellers Schraubenpropeller Voilh-Schneider-Propeller Anhang 295 Schrifttum 302 Sachverzeichnis 304

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