VL05: Radialmaschinen Flashcards
1
Q
Charakteristika Radialmaschine gegenüber (//) Axialmaschine
A
- Massen- und Volumenströme: kleinere // größere
- Arbeitsumsetzung pro Stufe: größere (Wirkung von Zentrifugal- und Corioliskräfte bei der Auslegung zu berücksichtigen) // kleinere
- Bauweise: kompakt (aber größere Stirnfläche) // nicht kompakt
- Sekundärströmungen: stärkere und komplexere, Grenzschichtaufbau und Verblockung (η=85%) // η=93%
- Geräuchentstehung: stärker (hohe Drehzahl) // weniger
- Herstellung/Montage: BLISK // form- oder wärmschlüssige Drehmomentübertragung zwichen Schaufel und Welle
- Zwischenkühlung: perfekt bei Radialverdichter (-> niedriegere Eintrittstemperatur->geringere spez. Arbeit erforderlich), sehr schlecht bei Radialturbine (zentripetale Anströmung)
- Mehrstufigkeit: Radialturbinen schwierig (zentripetale Durchströmung), Radialverdichter einfach
2
Q
Grundlegender Aufbau Radialturbine
A
- zentripetale Durchströmung (Euler)
- der Stator = Leitgitter als Düse oder Spiralgehäuse
3
Q
Grunlegender Aufbau Radialverdichter
A
- zentrifugale Durchströmung (Euler)
- bei Mehrstufigkeit: c_u am Austritt, die vor dem Eintritt in den nächsten vernichtet werden soll -> Ausnutzung der freien Potentialwirbelströmung in der notwendige Umlenkung der Strömung durch größerer Radius (potenzialwirbel: c_u*r=0)-> größerer Radius heißt auch weniger Verluste -> Rückfuhrbeschauflung in dem Kanalteil, der nach inne führt
- ohne Deckscheibe = Spitzenspaltströmung von der Druck- zur Saugseite
- mit Deckscheibe: bessere Strömungsführung im geschlosssenen Schaufelkanal ABER größere Reibungsfläche, aufwändigere Fertigung
- (nicht komplette) Dichtung hinter dem Schaufel
4
Q
Arbeitsumsatz im Laufrad einer Radialmaschine
A
Ziel: wie gestalte ich die Schaufel, um ein bestimmtes Teilchen auf eine von mir ausgesuchte Bahn zu zwingen
- ein Stromfaden (Torusfläche) aussuchen, erstmal als rotationsymmetrisch zu betrachten
- aus der Energiegleichung: y(r) +j(r) = (u(r)^2-u_1^2)/2 - (w(r)^2-w_1^2)/2
- u kann ich nicht beeinflussen, muss ich also eine bestimmte w erzeugen (durch Gestaltung der Schaufel), um die gewünschte Energie y aus dem/in das Fluid zu bringen, mit Berücksichtigung der Verluste j
5
Q
Geschwindigkeitsverlauf auf Saug- und Druckseite an Nabe und Gehäuse (Grieb)
A
- Einfluss von Reibung = Grenzschicht = Gebiet, in denen sich andere Druckgradienten gut aufprägen können = Sekundärströmungen werden befördert
- Einfluss von Radius = Umfangsgeschwindigkeit stark unterschiedlich zwischen Nabe und Gehäuse am Radeintritt; egalisiert sich zum Austritt hin, da dann ähnliche Umfangsgeschwindigkeit an derselben Meridionalposition
