Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.1 SoSe14 Frank Kameier Strömungstechnik II 7. Vorlesung Strömungsmaschinen / Turbinen allgemeine Grundlagen Radialturbinen (Francis-Turbinen) Axialturbinen (Kaplan-Turbinen)

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.2 SoSe14 Prinzip Kraftmaschine – Arbeitsmaschine Quelle: Bohl/Elmendorf, Strömungsmaschinen I, 2004 Mensch

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.3 SoSe14 Klassifizierung von Strömungsmaschinen Kompressible und inkompressible Strömungen

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.4 SoSe14 Schematische Darstellung verschiedener Typen von Strömungsmaschinen, aus Dixon (1998).

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.5 SoSe14 Schematische Darstellung verschiedener Typen von Strömungsmaschinen, aus Dixon (1998).

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.6 SoSe14 Schematische Darstellung verschiedener Typen von Strömungsmaschinen, aus Dixon (1998).

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.7 SoSe14 Verschiedene Arten von Wasserturbinen

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.8 SoSe14 Typenauswahl – Dimensionierung – hier: Wasserturbinen Quelle: Bohl/Elmendorf, Strömungsmaschinen I, 2004

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.9 SoSe14 Spezifischer Drehzahlbereich der Turbinen Langsamläufer mit (Pelton) Normalläufer mit (Francis) Schnelläufer mit (Kaplan) Achtung die spezifische Drehzahl n y ist dimensionslos die ältere Bezeichnung n q hingegen nicht!

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.10 SoSe14 The Cordier-Diagram by Willi Bohl 1980 Which machine can provide pressure rise and flow rate with high efficiency? non-dimensional rotor speed (specific speed) non-dimensional rotor diameter (specific diameter) compressors turbines The impeller design influences the overall efficiency! Not considered in the Cordier-Diagram! specific diameter specific speed

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.11 SoSe14 dimensionslose Drehzahldimensionsloser Durchmesser

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.12 SoSe14 Geschwindigkeitsdreiecke an Stator und Rotor der Turbine V C1m=W1m Eintritt Austritt c  Absolutgeschwindigkeit u  Umfangsgeschwindigkeit w  Relativgeschwindigkeit c1u c 1m  Meridionalkomponente c 1u  Drallkomponente

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.13 SoSe14 Geschwindigkeitsdreiecke Rotor alleine 2 drallbehaftete Abströmung drallbehaftete Anströmung axiale Arbeitsmaschine radiale Kraftmaschine

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.14 SoSe14 Geschwindigkeitsdreiecke Radialturbine (Francisturbine) Quelle: Robert Heinze 2011

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.15 SoSe14 Geschwindigkeitsdreiecke Radialturbine (Francisturbine) Quelle: Robert Heinze 2011

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.16 SoSe14 Geschwindigkeitsdreiecke Radialturbine (Francisturbine) Quelle: Robert Heinze 2011

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.17 SoSe14 Geschwindigkeitsdreiecke Radialturbine (Francisturbine) Quelle: Robert Heinze 2011

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.18 SoSe14 V Geschwindigkeitsdreiecke mit verändertem Leitgitterwinkel Verkleinerung des Leitgitterwinkels führt zur Verringerung des Volumenstroms. c1u u1 w1 c1

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.19 SoSe14 u c w u c w

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.20 SoSe14 u c w u c w

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.21 SoSe14 21 Pumpspeicherkraftwerk Herdecke

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.22 SoSe14 22 Pumpturbine

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.23 SoSe14 Axial-Turbine / Kaplan- Turbine - geringe Fallhöhe - inkompressibles Medium - Bauform auch als Rohrturbine

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.24 SoSe14 Typenauswahl – Dimensionierung – hier: Wasserturbinen Quelle: Bohl/Elmendorf, Strömungsmaschinen I, 2004

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.25 SoSe14 Stator - Rotor

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.26 SoSe14 Axialturbine - Stator - Rotor

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.27 SoSe14 Axialturbine - Stator - Rotor

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.28 SoSe14 Axialturbine - Stator - Rotor

Frank Kameier - Strömungstechnik II Folie VL7/ Nr.29 SoSe14 Axialturbine - Stator - Rotor