Strömungsmaschinen

1 Gemeinsame Grundlagen der Strömungsmaschinen.- 1.1 Einleitung.- 1.1.1 Definition.- 1.1.2 Einteilung.- 1.1.3 Vergleich mit Kolbenmaschinen.- 1.2 Hydromechanische und thermodynamische Grundlagen.- 1.2.1 Kontinuitätssatz.- 1.2.2 Bernoullische Gleichung.- 1.2.3 Erster Hauptsatz der Thermodynamik.- 1.2.4 Ideales Gas.- 1.2.5 Idealer Dampf.- 1.2.6 Theorie der Düsenströmung.- 1.2.7 Carnotscher Kreisprozeß.- 1.3 Energieumsetzung im Laufrad.- 1.3.1 Absolut-und Relativgeschwindigkeit, Geschwindigkeitspläne.- 1.3.2 Spezifische Stutzenarbeit und Wirkungsgrade.- 1.3.3 Impulssätze der stationären Strömung.- 1.3.4 Die Eulersche Hauptgleichung.- 1.3.5 Anwendung des Energieerhaltungssatzes auf Strömungen in rotierenden Kanälen.- 1.3.6 Gleichdruck-und Überdruckprinzip.- 1.3.7 Reaktionsgrad und Beaufschlagungsgrad.- 1.4 Ähnlichkeitsbeziehungen und Kennzahlen.- 1.4.1 Modellgesetze.- 1.4.2 Kennzahlen.- 1.5 Mehrstufigkeit und Mehrflutigkeit.- 1.6 Kavitation.- 2 Wasserturbinen.- 2.1 Einleitung.- 2.2 Typenübersicht und Einsatzgebiete.- 2.3 Pelton-Turbinen.- 2.3.1 Wirkungsweise und Bauformen.- 2.3.2 Betriebsverhalten.- 2.3.3 Festlegung der Hauptabmessungen.- 2.4 Francis-Turbinen.- 2.4.1 Allgemeine Übersicht.- 2.4.2 Zusammenhang zwischen Radform und Schnelläufigkeit.- 2.4.3 Laufradberechnung.- 2.4.4 Betriebsverhalten.- 2.5 Kaplan-Turbinen.- 2.5.1 Bauformen.- 2.5.2 Laufradberechnung.- 3 Dampfturbinen.- 3.1 Einleitung.- 3.2 Der Dampfkraftprozeß.- 3.2.1 Der einfache Clausius-Rankine-Prozeß.- 3.2.2 Speisewasservorwärmung.- 3.2.3 Zwischenüberhitzung.- 3.2.4 Der wirkliche Prozeß.- 3.2.5 Der Sattdampfprozeß.- 3.3 Übersicht über Turbinenbauarten.- 3.3.1 Kammerturbinen und Trommelturbinen.- 3.3.2 Kraftwerksturbinen.- 3.3.3 Industrieturbinen.- 3.3.4 Schiffsturbinen.- 3.3.5 Kleinturbinen.- 3.4 Theorie der Einzelstufe.- 3.4.1 Einleitung.- 3.4.2 Eindimensionale Theorie der Axialstufe.- 3.4.3 Kenngrößen von Turbinenstufen.- 3.4.4 Curtis-Stufen.- 3.4.5 Das radiale Gleichgewicht der Strömung.- 3.4.6 Naßdampfstufen.- 3.4.7 Gitterwirkungsgrade.- 3.4.8 Weitere Stufenverluste.- 3.5 Auslegung mehrstufiger Turbinen.- 3.5.1 Rückgewinn.- 3.5.2 Stufeneinteilung.- 3.5.3 Verluste und Wirkungsgrade.- 3.5.4 Labyrinthdichtungen.- 3.5.5 Axialschub und Schubausgleich.- 3.5.6 Betrieb.- 4 Gasturbinen.- 4.1 Einleitung.- 4.2 Kreisprozesse.- 4.2.1 Idealprozesse.- 4.2.2 Offener und geschlossener Prozeß.- 4.2.3 Verbrennung und Verbrennungsgas.- 4.2.4 Reale Prozesse.- 4.2.5 Kombinierte Gas-Dampf-Prozesse.- 4.3 Baugruppen.- 4.3.1 Turbinen.- 4.3.2 Verdichter.- 4.3.3 Brennkammern.- 4.4 Anwendungen.- 4.4.1 Elektrische Energieversorgung.- 4.4.2 Pumpen- und Verdichterantrieb.- 4.4.3 Abgasturbolader.- 4.4.4 Fahrzeugturbinen.- 4.4.5 Schiffsantriebe.- 4.4.6 Flugzeugtriebwerke.- 5 Kreiselpumpen.- 5.1 Einleitung.- 5.2 Bauformen.- 5.2.1 Schnelläufigkeit und Laufradform.- 5.2.2 Mehrstufige und mehrflutige Pumpen.- 5.2.3 Weitere Konstruktionsformen.- 5.3 Berechnung radialer und halbaxialer Laufräder.- 5.3.1 Meridianform.- 5.3.2 Geschwindigkeitsdreiecke.- 5.3.3 Relativer Kanalwirbel.- 5.3.4 Minderleistung.- 5.3.5 Festlegen des Schaufelverlaufs.- 5.3.6 Doppelt gekrümmte Laufschaufeln.- 5.4 Berechnung weiterer Einzelteile.- 5.4.1 Radiale Leitapparate.- 5.4.2 Spiralgehäuse.- 5.4.3 Axiale Schaufelgitter.- 5.4.4 Axialschub und Schubausgleich.- 5.5 Betriebsverhalten.- 5.5.1 Theoretisch berechnete Kennlinie.- 5.5.2 Das tatsächliche Verhalten der Pumpe.- 5.5.3 Haltedruckhöhe und Kavitation.- 5.5.4 Zusammenarbeit von Pumpe und Rohrleitung.- 5.5.5 Änderung des Betriebspunktes.- 5.5.6 Verhalten der Pumpe außerhalb des normalen Betriebszustandes.- 5.5.7 Pumpspeicherkraftwerke, Pumpenturbinen.- 6 Ventilatoren und Verdichter.- 6.1 Einleitung.- 6.2 Ventilatoren.- 6.2.1 Radialventilatoren.- 6.2.2 Axialventilatoren.- 6.2.3 Querstromventilatoren.- 6.3 Verdichter.- 6.3.1 Zwischenkühlung.- 6.3.2 Bauformen von Verdichtern.- 6.3.3 Wellendichtungen.- 6.3.4 Elementare Theorie der Verdichterstufe.- 6.3.5 Kennlinien.- 7 Hydrodynamische Kupplungen und Wandler.- 7.1 Einleitung.- 7.2 Föttinger-Kupplungen.- 7.2.1 Funktionsweise und Kennlinien.- 7.2.2 Zusammenarbeit mit der Antriebsmaschine.- 7.2.3 Maßnahmen zur Beeinflussung der Kennlinie.- 7.2.4 Kupplungen mit veränderlicher Füllung.- 7.3 Föttinger-Drehmomentwandler.- 7.3.1 Aufbau und Wirkungsweise.- 7.3.2 Kennlinien.- 7.3.3 Stellwandler.- 7.3.4 Hydrodynamische Getriebe.- 8 Windräder und Propeller.- 8.1 Einleitung.- 8.2 Windräder.- 8.2.1 Vorbemerkung.- 8.2.2 Windradtheorie.- 8.2.3 Bauformen.- 8.3 Propeller.- 8.3.1 Strahltheorie des Propellers.- 8.3.2 Schraubenpropeller.- 8.3.3 Voith-Schneider-Propeller.- 9 Anhang.- Schrifttum.