Kraft oder Arbeitsmaschine? Strömungs-maschinen Kraft-maschinen Wasser-turbinen Windkraft-anlagen Dampf- und Gasturbinen Arbeits-maschinen Hochdruck-verdichter Ventilator Pumpen Kraft oder Arbeitsmaschine?

Verschiedene Arten von Wasserturbinen

Arbeitsgebiete der Turbinen Francis Fallhöhe: bis 800 m Leistung: bis 750 MW Wirkungsgrad: bis 90 % Pelton Fallhöhe: von 550 bis 2000 m Leistung: bis 500 MW Kaplan Fallhöhe: bis 200 m Leistung: bis 125 MW Wirkungsgrad: bis 95 %

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!

Funktionsweise der Turbinen Euler´sche Strömungsmaschinen- hauptgleichung für Turbinen Pelton Turbine: Ausnutzung der Bewegungsenergie des Wassers kinetisch  potentiell somit Impulserhaltung Düse wird auf die Laufschaufeln gerichtet Francis Turbine: Leitgittereinstellung zur Erzeugung einer Drallkomponente innerhalb der Geschwindigkeitsdreiecke c1u Wasserzuführung durch die Leitschaufeln in das rotierende Laufrad erfolgt radial, aber axiale Abströmung Kaplan Turbine: Axial durchströmte Laufradform auch mit Leitradvorrichtung

Geschwindigkeitsdreiecke Verdichter Turbine http://www.appuntidigitali.it/site/wp-content/uploads/Francis_Turbine_High_flow.jpg

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

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

Geschwindigkeitsdreiecke Rotor alleine Radiale Kraftmaschine Axiale Arbeitsmaschine 2 Drallbehaftete Anströmung Drallbehaftete Abströmung

Angaben der Messunsicherheit für eine vereinfachte Fehlerrechnung

Beispielhafte Fehlerrechnung für eta Formel zur Berechnung des Wirkungsgrades Berechnung der Abweichung aller Messgrößen durch Angabe aus Tabelle

Bestimmung des Fehlerquotienten Festgelegte Abweichungen für die Winkelgeschwindigkeit und das Drehmoment Abweichung der Messgröße muss bestimmt werden 1.) Von welchen Größen hängt die Messgröße ab Bsp. V_punkt 2.) Zuweisung der Exponenten für die Formelberechnung 3.)Berechnung der prozentualen Abweichung für V_punkt Konstanten gehen in die Fehlerbetrachtung nicht mit ein

Bestimmung des Fehlerquotienten Bestimmung der Abweichung von eta mit gegebenen und berechneten Abweichungen der Messgrößen