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Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.1 WS15/16 Strömungstechnik I, 3. Termin Rohrreibungsberechnung.

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Präsentation zum Thema: "Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.1 WS15/16 Strömungstechnik I, 3. Termin Rohrreibungsberechnung."—  Präsentation transkript:

1 Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.1 WS15/16 Strömungstechnik I, 3. Termin Rohrreibungsberechnung 1-D - Ähnlichkeitstheorie - Strömungsmaschinen - Energieeffizienz Moreau S. / Henner M. / Brouckaert J.F. / Neal D.; “Numerical and experimental investigation of rotor-stator interaction in automotive engine cooling fan systems”;Technical paper Axialverdichter Radialverdichter Optimierung des Wirkungsgradsn einstufiger Radialverdichter unter Einsatz von 1-D Verlustmodellen und Evolutionären Algorithmen, FH Dortmund

2 Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.2 WS15/16 Teil 1: 1-D Stromfadentheorie Bernoulli´sche Gleichung mit Verlusten Bestimmung von Druckverlustzahlen und Rohrreibungsbeiwerten Auslegung eines Axialventilators Arbeiten unter Excel mit Zellbenennung und Iteration

3 Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.3 WS15/16 Bernoulli´sche Gleichung unter Berücksichtigung von Verlusten Ventilator Reibung Einbauten Absaugung aus einem Raum Verlustterm

4 Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.4 WS15/16 Bernoulli´sche Gleichung unter Berücksichtigung von Verlusten Lösungsstrategie: Stromfaden + Massenerhaltung Ventilator 0  Unbekannte Geschwindigkeiten über Kontinuitätsgleichung bestimmbar  Stromfaden von 1 nach 3 zur Bilanzierung der notwendigen Druckerhöhung durch den Ventilator

5 Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.5 WS15/16 Hier: Druckverlustzahlen von Rohrleitungsteilen aus Tabellenwerk Rohrreibung über Colebrook-White Gleichung, bzw. Moody-Diagramm aus Schade/Kunz (2013) Reibung Einbauten

6 Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.6 WS15/16 Quelle: Schade/Kunz 2013 Moody-Diagramm zur Bestimmung des Rohrreibungskoeffizienten Schätzwert für Start der Iteration oder manuelle Berechnung

7 Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.7 WS15/16 Teil 2 - Ähnlichkeitstheorie Kennlinien von Strömungsmaschinen Ähnlichkeitstheorie – Generierung von dimensionslosen Kennzahlen Herleitung von Druck und Lieferzahl Energetischer Vergleich vorwärts und rückwärts gekrümmter Schaufeln bei Radialverdichtern

8 Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.8 WS15/16 x-Achse  Volumenstrom y-Achse  Druckdifferenz (Δp), spezifische Stutzenarbeit (Y) oder Förderhöhe (H) Kennfeld einer Strömungsmaschine: Darstellung im x/y Diagramm

9 Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.9 WS15/16 Ähnlichkeitstheorie –Vorgehensweise- Addition von branchenabhängigen Skalierungsfaktoren a) b) c) d) Steckt die Re-Zahl hinter. Soll hier erst einmal vernachlässigt werden!

10 Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.10 WS15/16 Ähnlichkeitstheorie -Dimensionslose Darstellung-

11 Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.11 WS15/16 Aufgabe 2: Wie lässt sich mit der effizienteren Schaufelform bei einem Radialventilator Energie sparen? Vergleich: Trommelläufer mit vorwärtsgekrümmten Schaufeln  ineffizient=schlecht Laufrad mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln  effizient=gut

12 Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.12 WS15/16 Radialventilatoren - Schaufelformen - vorwärts gekrümmt Drehrichtung radial endend gerade Drehrichtung rückwärts gekrümmt Drehrichtung

13 Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.13 WS15/16 Drosselkennlinien bei konstantem Eintritts- und unterschiedlichem Austrittswinkel Dimensionslos

14 Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.14 WS15/16 Drosselkennlinien bei konstantem Eintritts- und unterschiedlichem Austrittswinkel Dimensionsbehaftet

15 Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.15 WS15/16

16 Frank Kameier - Strömungstechnik I und Messdatenerfassung Folie PR3/ Nr.16 WS15/16 Auf geht’s…


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