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Frank Kameier Strömungstechnik II 7 . Vorlesung

Frank Kameier Strömungstechnik II 7 . Vorlesung. Strömungsmaschinen / Turbinen. • allgemeine Grundlagen • Radialturbinen (Francis-Turbinen) • Axialturbinen (Kaplan-Turbinen). Mensch. Prinzip Kraftmaschine – Arbeitsmaschine.

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Frank Kameier Strömungstechnik II 7 . Vorlesung

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Presentation Transcript

  1. Frank Kameier Strömungstechnik II 7. Vorlesung Strömungsmaschinen / Turbinen • allgemeine Grundlagen • Radialturbinen (Francis-Turbinen) • Axialturbinen (Kaplan-Turbinen)

  2. Mensch Prinzip Kraftmaschine – Arbeitsmaschine Quelle: Bohl/Elmendorf, Strömungsmaschinen I, 2004

  3. Kompressible und inkompressible Strömungen Klassifizierung von Strömungsmaschinen

  4. Schematische Darstellung verschiedener Typen von Strömungsmaschinen, aus Dixon (1998).

  5. Schematische Darstellung verschiedener Typen von Strömungsmaschinen,aus Dixon (1998).

  6. Schematische Darstellung verschiedener Typen von Strömungsmaschinen, aus Dixon (1998).

  7. Verschiedene Arten von Wasserturbinen

  8. Typenauswahl – Dimensionierung – hier: Wasserturbinen Quelle: Bohl/Elmendorf, Strömungsmaschinen I, 2004

  9. Spezifischer Drehzahlbereich der Turbinen Langsamläufer mit (Pelton) Normalläufer mit (Francis) Schnelläufer mit (Kaplan) Achtung die spezifische Drehzahl ny ist dimensionslos die ältere Bezeichnung nq hingegen nicht!

  10. The Cordier-Diagram by WilliBohl 1980 non-dimensional rotor speed (specific speed) compressors turbines Which machine can provide pressure rise and flow rate with high efficiency? The impeller design influences the overall efficiency! specificspeed Not considered in the Cordier-Diagram! non-dimensional rotor diameter (specific diameter) specificdiameter

  11. dimensionslose Drehzahl dimensionsloser Durchmesser

  12. Geschwindigkeitsdreiecke an Stator und Rotor der Turbine Eintritt V C1m=W1m c1u Austritt c  Absolutgeschwindigkeit c1m Meridionalkomponente u Umfangsgeschwindigkeit c1u Drallkomponente w Relativgeschwindigkeit

  13. Geschwindigkeitsdreiecke Rotor alleine axiale Arbeitsmaschine radiale Kraftmaschine 2 drallbehafteteAbströmung drallbehafteteAnströmung

  14. Geschwindigkeitsdreiecke Radialturbine (Francisturbine) Quelle: Robert Heinze 2011

  15. Geschwindigkeitsdreiecke Radialturbine (Francisturbine) Quelle: Robert Heinze 2011

  16. Geschwindigkeitsdreiecke Radialturbine (Francisturbine) Quelle: Robert Heinze 2011

  17. Geschwindigkeitsdreiecke Radialturbine (Francisturbine) Quelle: Robert Heinze 2011

  18. Geschwindigkeitsdreiecke mit verändertem Leitgitterwinkel Verkleinerung des Leitgitterwinkels führt zur Verringerung des Volumenstroms. V u1 c1 c1u w1

  19. u c w w c u

  20. u c w w c u

  21. Pumpspeicherkraftwerk Herdecke http://www.rwe.com/web/cms/de/77048/rwe-power-ag/standorte/kraftwerke-herdecke http://www.rwe.com/web/cms/mediablob/de/346008/data/183748/3/rwe/innovationen/stromerzeugung/energiespeicherung/pumpspeicher-herdecke.pdf

  22. Pumpturbine http://www.vkw.at/images/VKW/8_110702_RO2-Laufrad-abfahren-04_rdax_590x392.jpg

  23. Axial-Turbine / Kaplan- Turbine - geringe Fallhöhe - inkompressibles Medium - Bauform auch als Rohrturbine

  24. Typenauswahl – Dimensionierung – hier: Wasserturbinen Quelle: Bohl/Elmendorf, Strömungsmaschinen I, 2004

  25. Stator - Rotor

  26. Axialturbine - Stator - Rotor

  27. Axialturbine - Stator - Rotor

  28. Axialturbine - Stator - Rotor

  29. Axialturbine - Stator - Rotor

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