Fluidenergiemaschinen

7. Bauformen ausgeführter Maschinen.- 7.1 Radialverdichter (-pumpen).- 7.1.1 Arbeitsübertragende Bauelemente.- 7.1.1.1 Laufradbauformen.- 7.1.1.2 Laufrad-Schaufelformen.- 7.1.1.3 Rotorausführungen.- 7.1.2 Strömungsrelevante Bauelemente.- 7.1.2.1 Eintrittsstutzen.- 7.1.2.2 Diffusoren.- 7.1.2.3 Rückführkanäle.- 7.1.2.4 Austrittsstutzen.- 7.1.3. Wärmeabführende Bauelemente.- 7.1.3.1 Kühlungsart.- 7.1.3.2 Kühleranordnung.- 7.1.4 Stufenkombinationen.- 7.1.4.1 Stufenschaltung.- 7.1.4.2 Stufenanordnung.- 7.2 Axialverdichter (-pumpen).- 7.2.1 Arbeitsübertragende Bauelemente.- 7.2.1.1 Laufradbauformen.- 7.2.1.2 Laufrad-Schaufelformen.- 7.2.1.3 Rotorausführungen.- 7.2.2 Strömungsrelevante Bauelemente.- 7.2.2.1 Eintrittsstutzen.- 7.2.2.2 Leiträder.- 7.2.2.3 Enddiffusoren.- 7.2.2.4 Austrittsstutzen.- 7.2.3 Wärmeabführende Bauelemente.- 7.2.3.1 Kühlungsart.- 7.2.3.2 Kühleranordnung.- 7.2.4 Stufenkombinationen.- 7.2.4.1 Stufenschaltung.- 7.2.4.2 Stufenanordnung.- 7.3 Schraubenverdichter.- 7.3.1 Arbeitsübertragende Bauelemente.- 7.3.1.1 Haupt- und Nebenläufer.- 7.3.1.2 Läuferformen.- 7.3.1.3 Profilformen.- 7.3.1.4 Rotorausführungen.- 7.3.2 Strömungsrelevante Bauelemente.- 7.3.2.1 Eintrittsstutzen.- 7.3.2.2 Gehäuseform.- 7.3.2.3 Austrittsstutzen.- 7.3.3 Wärmeabführende Bauelemente.- 7.3.3.1 Kühlungsart.- 7.3.3.2 Kühleranordnung.- 7.3.4 Stufenkombinationen.- 7.3.4.1 Stufenschaltung.- 7.3.4.2 Stufenanordnung.- Literatur zu Kapitel 7.- 8. Baureihen.- 8.1 Ähnlichkeitsbetrachtungen.- 8.1.1 Weitere Kenngrößen.- 8.1.2 Funktionstüchtigkeit bei Maßstabsänderungen.- 8.2 Baugrößenabstufungen.- 8.2.1 Normzahlreihen.- 8.2.2 Verdichterstufen konstanter Schnellaufzahl.- 8.2.3 Pumpenstufen konstanter Schnellaufzahl.- 8.2.4 Pumpen- und Verdichterstufen gestaffelter Schnellaufzahlen.- 8.3 Anpassung der Baugrößen an abweichende Betriebsdaten.- 8.3.1 Drehzahländerung des Laufrades.- 8.3.2 Durchmesseränderung des Laufrades.- 8.3.3 Meridiankonturänderung des Laufrades.- 8.3.4 Geometrieänderung der Leiträder bzw. Diffusoren.- 8.3.5 Bemerkungen zum Stoffgrößeneinfluß.- Literatur zu Kapitel 8.- 9. Allgemeine Bauelemente.- 9.1 Gehäuse.- 9.1.1 Gehäusewände und -böden.- 9.1.2 Gehäuseflansche.- 9.2 Wellen.- 9.2.1 Statische Torsionsbeanspruchung.- 9.2.2 Biegekritische Drehzahlen.- 9.2.3 Torsionskritische Drehzahlen.- 9.3 Lager.- 9.3.1 Wälzlager.- 9.3.2 Gleitlager.- 9.4 Dichtungen.- 9.4.1 Berührende Dichtungen.- 9.4.1.1 Stopfbuchsen.- 9.4.1.2 Einfache Gleitringdichtungen.- 9.4.2 Berührungsfrei arbeitende Dichtungen.- 9.4.2.1 Labyrinthdichtungen.- 9.4.2.2 Hydrodynamische Gleitringdichtungen.- 9.4.2.3 Schwimmringdichtungen.- Literatur zu Kapitel 9.- 10. Radialverdichter und -pumpen.- 10.1 Laufrad.- 10.1.1 Schaufelgitterarbeit.- 10.1.1.1 Vereinfachte Bewegungsgleichung.- 10.1.1.2 Nicht-schaufelkongruente Abströmung.- 10.1.1.3 Minderleistungs- bzw. Slipfaktoren.- 10.1.2 Hauptabmessungen.- 10.1.2.1 Austrittsdurchmesser und -winkel.- 10.1.2.2 Nabendurchmesser.- 10.1.2.3 Eintrittsdurchmesser und -winkel.- 10.1.2.4 Schaufelzahl.- 10.1.2.5 Austrittsbreite.- 10.1.3 Meridiankonturen.- 10.1.3.1 Kanalverlauf.- 10.1.3.2 Radscheibe.- 10.1.3.3 Deckscheibe.- 10.1.4 Beschaufelung.- 10.1.4.1 Prismatische Schaufeln.- 10.1.4.2 Verwundene Schaufeln.- 10.1.5 Überprüfung der funktionsrelevanten Geometrie.- 10.2 Diffusoren.- 10.2.1 Plattendiffusor.- 10.2.1.1 Unbeschaufelte Ausführung.- 10.2.1.2 Beschaufelte Ausführung.- 10.2.2 Spiralen.- 10.2.2.1 Rotationssymmetrisches Gehäuse konstanter Breite.- 10.2.2.2 Gehäuse kreisförmigen Querschnitts.- 10.2.3 Röhrendiffusor.- 10.3 Rückführkanäle.- 10.4 Flußbilder für die Stufenauslegung.- 10.5 Bemerkungen zu Fertigungsverfahren.- Literatur zu Kapitel 10.- 11. Axialverdichter und -pumpen.- 11.1 Lauf- und Leitrad.- 11.1.1 Vereinfachte Bewegungsgleichung.- 11.1.2 Verwindungsgesetze.- 11.1.2.1 Konstanter Drall.- 11.1.2.2 Verwindungsgesetz c? u/u = const.- 11.1.2.3 Weitere Verwindungsgesetze.- 11.1.3 Hauptabmessungen.- 11.1.3.1 Nabenverhältnis v.- 11.1.3.2 Nabendurchmesser und Nabentotwasser.- 11.1.3.3 Einfluß des Reaktionsgrades und der Meridianflußzahl.- 11.1.3.4 Belastungsgrenzen axialer Schaufelgitter.- 11.1.3.5 Einfluß der Mach-Zahl.- 11.1.3.6 Einfluß der Reynolds-Zahl und des Turbulenzgrades.- 11.1.3.7 Einfluß der realen Meridiangeschwindigkeitsverteilung.- 11.1.4 Schaufelprofile und -gitter.- 11.1.4.1 Das Einzelprofil und seine Stellung im Gitter.- 11.1.4.2 Profilfamilien.- 11.1.4.3 Profilauswahl für Axialpumpen.- 11.1.4.4 Profilauswahl für Axialverdichter.- 11.1.4.5 Verluste und Wirkungsgrade.- 11.1.4.6 Gestaltung des gesamten Schaufelblattes.- 11.2 Maschineneintritt.- 11.3 Diffusoren und Austrittsstutzen.- 11.4 Flußbilder zur Auslegung.- 11.4.1 Pumpengeometrie.- 11.4.2 Verdichtergeometrie.- 11.5 Bemerkungen zur Schaufelherstellung.- Literatur zu Kapitel 11.- 12. Schraubenverdichter.- 12.1 Rotor- und Gehäusegeometrie.- 12.1.1 Profilauswahl.- 12.1.2 Hauptabmessungen.- 12.1.3 Überprüfung der funktionsrelevanten Geometrie 3'.- 12.1.4 Flußbild für die Stufenauslegung.- 12.2 Profiloptimierung.- 12.3 Bemerkungen zur Läuferfertigung.- Literatur zu Kapitel 12.- 13. Spezielle Meß- und Rechenverfahren.- 13.1 Geschwindigkeitsmessungen.- 13.1.1 Funkenblitzverfahren.- 13.1.2 Laser-Zwei-Fokus-Verfahren.- 13.1.3 Einige Anwendungen.- 13.2 Infrarotthermografie.- 13.3 Unmittelbare Laufraddrehmomentmessung.- 13.4 Strömungsrechnungen.- 13.4.1 Stromflächenverfahren.- 13.4.2 Querstromflächenverfahren.- 13.4.3 Zweidimensionales elliptisches Verfahren.- 13.5 Elastomechanische Rechnungen.- 13.5.1 Gitterrostverfahren.- 13.5.1.1 Einige Grundlagen.- 13.5.1.2 Festigkeitsuntersuchungen an Radiallaufrädern.- 13.5.2 Finite-Element-Verfahren.- 13.5.2.1 Einige Grundlagen.- 13.5.2.2 Festigkeitsuntersuchungen an Radiallaufrädern.- 13.5.2.3 Schwingungsuntersuchungen an Schaufeln.- 13.5.2.4 Verformungsuntersuchungen an Schraubenverdichtern.- 14. Kennlinien und Betriebsverhalten.- 14.1 Kennlinien von Einzelstufen.- 14.1.1 Kennlinien von Strömungsverdichter- und -pumpenstufen.- 14.1.1.1 Entstehung der Kennlinien.- 14.1.1.2 Darstellung der Kennlinien.- 14.1.2 Kennlinien von Schraubenverdichterstufen.- 14.1.2.1 Entstehung der Kennlinien.- 14.1.2.2 Darstellung der Kennlinien.- 14.2 Kennlinienanomalitäten.- 14.2.1 Instabilitäten.- 14.2.1.1 Rotierende Abreißströmung.- 14.2.1.2 Verdichterstabilitätsgrenze.- 14.2.2 Mach-Zahleinflüsse.- 14.2.2.1 Verdichtungsstöße.- 14.2.2.2 Sperrgrenze.- 14.2.3 Kavitation.- 14.2.3.1 Einflußgrößen.- 14.2.3.2 Prophylaktische Grenzwerte.- 14.3 Kennliniensuperposition von Einzelstufen.- 14.4 Steuerung der Strömungsverdichter und -pumpen.- 14.4.1 Drehzahländerung.- 14.4.2 Schaufelverstellung.- 14.4.3 Drosselung.- 14.4.4 Entnahme.- 14.4.5 Einspeisung.- 14.5 Umrechnung von Radialverdichterkennlinien.- 14.5.1 Quasi-ähnliche Strömungsverhältnisse.- 14.5.1.1 Das bezogene Volumenstromverhältnis als Kriterium.- 14.5.1.2 Toleranzgrenzen.- 14.5.1.3 Einstellungsbedingungen und Umrechnung.- 14.5.2 Nichtähnliche Strömungsverhältnisse.- 14.5.2.1 Vereinfachte Nachbildung.- 14.5.2.2 Kennlinienanalyse.- 14.5.2.3 Umrechnungsverfahren.- 14.5.2.4 Brauchbarkeitsprüfung.- 14.5.2.5 Empirische Korrekturgleichung für Reynolds-Zahleinflüsse.- 14.6 Umrechnung von Schraubenverdichterkennlinien.- 14.6.1 Beschreibung der "Kaltgeometrie".- 14.6.2 Kinematik der "Kaltgeometrie".- 14.6.3 Berechnung des Verdichtungsvorganges.- 14.6.4 Berechnung der Zustandsverläufe.- 14.6.5 Berechnung der Kennlinien.- Literatur zu Kapitel 14.