Praktikum Radialventilator/Staubsauger 1 Praktikum Radialventilator/Staubsauger

Klassifizierung von Strömungsmaschinen 2 Klassifizierung von Strömungsmaschinen strömende Fluide inkompressible Strömungen Ma < 0,3 In Luft c < 100 m/s In Wasser p < 100 bar, T < 50°C ∆ρ < 5% kompressible Strömungen Ma > 0,3 In Luft c > 100 m/s In Wasser p > 100 bar, T > 50°C ∆ρ > 5% hydraulische Strömungsmaschinen Staubsauger thermische Strömungsmaschinen Wasser- turbinen Pumpen Ventilatoren Windkraft- anlagen Hochdruck- verdichter Dampf- und Gasturbinen

Herstellerangaben 3 Hersteller von Radialventilatoren Quelle: www.wikipedia.de Hersteller von Staubsaugergebläsen Quelle: www.miele.de, www.vorwerk.de, www.dyson.de

Prüfstände für Strömungsmaschinen (DIN EN 5801) -Erklärung- 4 Prüfstände für Strömungsmaschinen (DIN EN 5801) -Erklärung- einheitliche und nachvollziehbare Vermessung von Ventilatoren bei verschiedenen Einbauzuständen ist möglich Kenngrößen: Totaldruckerhöhung, Volumenstrom, Leistung, Wirkungsgrad ErP (Energy Related Products) Richtlinie fordert innerhalb der EU hohe Mindesteffizienzwerte für Ventilatoren (1 Stufe ab 2013; 2 Stufe ab 2015) Vergleichbarkeit möglich! Wirkungsgradwolke aktueller Ventilatoren am Bestpunkt mit eingezeichneten ErP Grenzwerten ab 2013 / 2015

Vergleich von druck- und saugseitigem Prüfstand 5 Prüfstande nach DIN EN 24163 𝝆 𝒆𝒊𝒏 = 𝝆 ∞ druckseitig 𝝆 𝒆𝒊𝒏 = 𝝆 𝑲𝒂𝒎𝒎𝒆𝒓 Vergleich von druck- und saugseitigem Prüfstand Quelle: DIN EN 24163 saugseitig

Stromlinienkrümmung - radiale Druckgleichung am Tragflügel 6 Stromlinienkrümmung - radiale Druckgleichung am Tragflügel Wiederholung: Mit steigender Krümmung der Stromlinien steigt auch der Druckunterschied in radialer Richtung! R= Krümmungsradius r= Laufvariable radiale Druckgleichung R r Quelle: WDR, Quarks, 6/1999, http://www.quarks.de/fliegen2/00.htm

CFD Simulation (Streamlines) 7 CFD Simulation (Streamlines) druckseitig große Wirbelgebiete gleicher/niedriger Geschwindigkeit statische Druckbohrungen an der Kammeraußenwand sind repräsentativ saugseitig Kanalisierung der Hauptströmung

druckseitiger Kammerprüfstand der FH Düsseldorf 8 druckseitiger Kammerprüfstand der FH Düsseldorf Eintritt Austritt

benötigte Messgrößen t_e Eintritts- bzw. Außentemperatur in Kelvin t_a 9 benötigte Messgrößen t_e Eintritts- bzw. Außentemperatur in Kelvin t_a Temperatur in der Leitstufe in Kelvin dp_Kammer Kammerüberdruck in Pascal dp_duese Einlaufdüsendifferenzdruck in Pascal zur Volumenstrombestimmung P_motor benötigte elektrische Leistung des Gebläses in Watt n Drehzahl des Geblaeses in U/min

Druckseitiger Kammerprüfstand – FH D 10 Druckseitiger Kammerprüfstand – FH D Spezifikation der Gebläseeinheit Gebläse mit und ohne Abdeckhaube

11 Los geht’s!