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5 Kennlinien und Kennfelder der Strömungsarbeitsmaschinen

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Band 1 Inkompressible Medien
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5Kennlinien und Kennfelder der Strömungsarbeitsmaschinen 5.1Drosselkurve Die Funktion Y = f (V̇) oder H = f (V̇) wird als Drosselkurve (Maschinenkennlinie) einer Kreiselarbeitsmaschine bezeichnet. Die Drosselkurve gilt jeweils für eine bestimmte Dreh-zahl. Man unterscheidet dabei die theoretisch ideale und die reale Drosselkurve. Die reale Kennlinie wird an einem Prüfstand durch Drosselung des Volumenstroms bei konstanter Drehzahl aufgenommen. 5.1.1Ideale Drosselkurve Am Beispiel einer Kreiselarbeitsmaschine mit radialem Laufrad (z.B.: Kreiselpumpe) be-trachtet man die verlustlose Energieumsetzung bei unendlich vielen und unendlich dünnen Laufschaufeln. Es gelten somit die Voraussetzungen der Euler-Gleichung (siehe Abschnitt 3.3 auf Seite 38). Es ist nun die Funktion Hth = f (V̇) unter der Annahme drallfreier Zuströ-mung zu ermitteln. Es gilt: 2 2uthucHg=(5.1) bzw. für einen bestimmten Betriebspunkt: 2 2u xth xucHg=(5.2) Für die Bestimmung der idealen Drosselkurve muss also eine Beziehung für die Umfangs-komponente der Absolutgeschwindigkeit am Laufradaustritt in Abhängigkeit vom vorliegen-den Volumenstrom und geometrischer Abmessungen der Strömungsmaschine hergeleitet werden. Die Umfangskomponente c2ux kann aus der Umfangsgeschwindigkeit (siehe Abb. 5.1) er-rechnet werden. 2u x22u xc uw=−(5.3) w2ux ergibt sich durch Verwendung der Tangensfunktion zu:

5Kennlinien und Kennfelder der Strömungsarbeitsmaschinen 5.1Drosselkurve Die Funktion Y = f (V̇) oder H = f (V̇) wird als Drosselkurve (Maschinenkennlinie) einer Kreiselarbeitsmaschine bezeichnet. Die Drosselkurve gilt jeweils für eine bestimmte Dreh-zahl. Man unterscheidet dabei die theoretisch ideale und die reale Drosselkurve. Die reale Kennlinie wird an einem Prüfstand durch Drosselung des Volumenstroms bei konstanter Drehzahl aufgenommen. 5.1.1Ideale Drosselkurve Am Beispiel einer Kreiselarbeitsmaschine mit radialem Laufrad (z.B.: Kreiselpumpe) be-trachtet man die verlustlose Energieumsetzung bei unendlich vielen und unendlich dünnen Laufschaufeln. Es gelten somit die Voraussetzungen der Euler-Gleichung (siehe Abschnitt 3.3 auf Seite 38). Es ist nun die Funktion Hth = f (V̇) unter der Annahme drallfreier Zuströ-mung zu ermitteln. Es gilt: 2 2uthucHg=(5.1) bzw. für einen bestimmten Betriebspunkt: 2 2u xth xucHg=(5.2) Für die Bestimmung der idealen Drosselkurve muss also eine Beziehung für die Umfangs-komponente der Absolutgeschwindigkeit am Laufradaustritt in Abhängigkeit vom vorliegen-den Volumenstrom und geometrischer Abmessungen der Strömungsmaschine hergeleitet werden. Die Umfangskomponente c2ux kann aus der Umfangsgeschwindigkeit (siehe Abb. 5.1) er-rechnet werden. 2u x22u xc uw=−(5.3) w2ux ergibt sich durch Verwendung der Tangensfunktion zu:
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