Frank Kameier 8. Vorlesung

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1 Frank Kameier 8. Vorlesung
Strömungstechnik I und Messdatenverarbeitung Kennlinien von Strömungsmaschinen Dimensionsanalyse, Druckzahl und Lieferzahl Radialventilator mit vorwärts und rückwärts gekrümmten Schaufel

2 Aufbau eines Radialventilators

3 Drehrichtung gleich! vorwärts gekrümmte Schaufeln Klimageräte, PKW Cockpit (Lüftung), Brennergebläse rückwärts gekrümmte Schaufeln Pumpen, effiziente Ventilatoren, Radialverdichter Drehrichtung gleich!

4 Sonderfall: radial endend (für Feststofftransport)
… Fliehkräfte sind am Laufradaustritt maximal, Material soll nicht haften / festkleben

5 2  90° 2  90° 2  90° c2u  u2 c2u = u2 c2u  u2
Vertiefung erst in Strömungstechnik II! Schaufelformen und Geschwindigkeitsdreiecke am Laufradaustritt (1 und c1u in allen 3 Fällen gleich groß!) 2  90° 2  90° 2  90° c2u  u c2u = u c2u  u2

6 Vertiefung erst in Strömungstechnik II!
Schaufelformen und Geschwindigkeitsdreiecke am Laufradaustritt Kennlinien der Radialventilatoren ohne Berücksichtigung von Verlusten

7 Vertiefung erst in Strömungstechnik II!
Optimierungsparameter zur Baugrößen- und Leistungsoptimierung unter Berücksichtigung der Akustik Die Position des Laufrades lässt sich innerhalb der Spirale variieren. (kleiner Laufrad/Zungenabstand  große Druckerhöhung, schlechte Akustik) Der Deckscheibenwinkel lässt sich variieren. (Verzögerung aufgrund der Impulserhaltung lässt sich kompensieren mit einer Beschleunigung gemäß der Kontinuitätsgleichung  Ablösungsverluste) Die Laufradbreite ist ein möglicher Optimierungsparameter hinsichtlich der gesamten Baugröße – allerdings auf Kosten des Wirkungsgrads!

8 Viel Umlenkung führt zu hohen Verlusten und lautem Betrieb!
(…zwar bei hohem Druck) Alternative: Drehzahlsteigerung! (siehe Praktikum 3, Teil II Drehrichtung gleich!

9 Vertiefung erst in Strömungstechnik II!
- keine Optimierung - Einfluss der Schaufelwinkel auf die Aerodynamik und Akustik rückwärts gekrümmt gerade radial endend

10 Dimensionsloses Kennfeld – Vergleich der Schaufelformen
Vertiefung erst in Strömungstechnik II! Dimensionsloses Kennfeld – Vergleich der Schaufelformen flache Kennlinie war Kundenwunsch! rückwärts gekrümmt gerade radial endend

11 Strömungsmaschine (Ventilator) muss Druckverlust kompensieren

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13 Zwei Drehzahlen!

14 … in Normen wird der Volumenstrom mit qv und der Massenstrom mit qm bezeichnet!

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16 Was passiert mit der Anlagenkennlinie bei einer Normierung
Druckzahl über Lieferzahl?

17 Dimensionsbehaftetes Drosselkennfeld einer Kreiselpumpe

18 b) a) d) c) Ähnlichkeitstheorie –Vorgehensweise-
Steckt die Re-Zahl hinter. Soll hier erst einmal vernachlässigt werden! Addition von branchenabhängigen Skalierungsfaktoren d) c)

19 Ähnlichkeitstheorie -Dimensionslose Darstellung-

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21 Radialventilatoren - Schaufelformen -
vorwärts gekrümmt Drehrichtung radial endend Drehrichtung gerade rückwärts gekrümmt Drehrichtung rückwärts gekrümmt

22 Anwendungsgebiete zur Schaufelform vorwärts gekrümmt
Wäschetrockner, PKW-Cockpits als Lüftungsventilator, Brenner hoher Druck ist gewünscht, schlechter Wirkungsgrad wird in Kauf genommen radial endend Feststofftransport Radiale Kräfte (Zentrifugalbeschleunigung) ist maximal, Materialen haften schlecht an Drehrichtung Drehrichtung

23 Industrieventilatoren in Müllverbrennungsanlagen, Staubsaugergebläse
Anwendungsgebiete rückwärts gekrümmt Industrieventilatoren in Müllverbrennungsanlagen, Staubsaugergebläse (Sonderfall gerade Schaufeln) Drehrichtung

24 Drosselkennlinien bei konstantem Eintritts- und unterschiedlichem Austrittswinkel

25 Drosselkennlinien bei konstantem Eintritts- und unterschiedlichem Austrittswinkel

26 Drosselkennlinien bei konstantem Eintritts- und unterschiedlichem Austrittswinkel

27 Drosselkennlinien bei konstantem Eintritts- und unterschiedlichem Austrittswinkel

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