Strömungsmaschinen

Frontmatter

1. Gemeinsame Grundlagen der Strömungsmaschinen

Zusammenfassung

Unter der Sammelbezeichnung Strömungsmaschinen werden Wasserturbinen, Dampf- und Gasturbinen, Windräder, Kreiselpumpen und Kreiselverdichter sowie Propeller zusammengefasst. Allen diesen Maschinen ist gemeinsam, dass sie dem Zweck dienen, einem Fluid¹ Energie zu entziehen, um damit eine andere Maschine anzutreiben oder umgekehrt einem Fluid Energie zuzuführen, um dessen Druck zu erhöhen. Die hydrodynamischen Kupplungen und Drehmomentwandler, die gleichfalls zur Gruppe der Strömungsmaschinen gehören, sind Kombinationen von Kreiselpumpen und Flüssigkeitsturbinen.

Klaus Menny

2. Wasserturbinen

Zusammenfassung

Als Vorläufer der heutigen Wasserkraftmaschinen gab es schon im Altertum die verschiedenen Bauformen der Wasserräder, die aber nicht zu den Strömungsmaschinen gerechnet werden, da ihnen das Merkmal der durchströmten Schaufelkanäle fehlt. Das Wasser fließt vielmehr in einseitig offene Kammern und strömt über die gleiche Kante wieder aus, über die es eingetreten ist.

Klaus Menny

3. Dampfturbinen

Zusammenfassung

Der Gedanke, eine Turbine mit Dampf zu betreiben und somit das Strömungsmaschinenprinzip auf das Gebiet der Wärmekraftmaschinen anzuwenden, ist schon vor dem Industriezeitalter entstanden. Dennoch sind die ersten brauchbaren Dampfturbinen erst am Ende des 19. Jahrhunderts gebaut worden, also viel später als die an sich komplizierteren Kolbendampfmaschinen. Die Ursache liegt in den hohen Anforderungen an Werkstofffestigkeit und Fertigungsgenauigkeit, die erst befriedigt werden konnten, als eine ausgebildete industrielle Technik zur Verfügung stand.

Klaus Menny

4. Gasturbinen

Zusammenfassung

Gasturbinen sind nach dem Strömungsprinzip arbeitende Verbrennungskraftmaschinen, die mit den Otto- und Dieselmotoren verglichen werden können. Sie verbinden die Vorteile der Strömungsmaschinen (Abschn. 1.1) mit denen der „Maschinen mit innerer Verbrennung“. Bauvolumen und Kosten sind deutlich niedriger als bei einer vergleichbaren Dampfkraftanlage, bei der der Aufwand sehr wesentlich durch den Dampferzeuger mit seinen großen Abmessungen beeinflusst wird. Andererseits erfordern Gasturbinen hochwertige gasförmige oder flüssige Brennstoffe, und der Wirkungsgrad ist niedriger.

Klaus Menny

5. Kreiselpumpen

Zusammenfassung

Kreiselpumpen bilden die zahlreichste Gruppe innerhalb der Strömungsmaschinen. Es gibt sie von den kleinsten bis zu den größten Abmessungen. Sie finden sich in vielen technischen Geräten und Anlagen, überall wo Flüssigkeiten zu heben, zu transportieren oder umzuwälzen sind. Als Förderfluid kommt neben Wasser jede andere Flüssigkeit in Frage, insbesondere Öl, aber auch aggressive Flüssigkeiten oder Wasser in der Nähe des Siedezustandes mit erhöhter Kavitationsgefahr. Das Förderfluid kann auch beträchtliche Mengen von Feststoffen wie Zellulosefasern, Stückkohle, Zuckerrüben mitführen, deren Transport dann die Hauptaufgabe darstellt.

Klaus Menny

6. Ventilatoren und Verdichter

Zusammenfassung

Strömungsarbeitsmaschinen zur Förderung gasförmiger Fluide werden nach dem Grad der Drucksteigerung in Ventilatoren und Verdichter eingeteilt.

Klaus Menny

7. Hydrodynamische Kupplungen und Wandler

Zusammenfassung

Die hydrodynamischen Kupplungen und Wandler sind Erfindungen des deutschen Ingenieurs Hermann Föttinger, nach dem sie auch oft benannt werden.

Klaus Menny

8. Windräder und Propeller

Zusammenfassung

In ihrer häufigsten Bauform sind Windräder ebenso wie Propeller einstufige Axialmaschinen, die weder ein Gehäuse noch einen Leitapparat haben, und somit eine besonders einfache Form der Strömungsmaschine darstellen. Sie bestehen allein aus dem Laufrad und seiner Lagerung.

Klaus Menny

9. Anhang

Klaus Menny

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