Willi BohlStrömungsmaschinen 2Berechnung und Konstruktion

Kamprath-Reihe

Prof. Dipl.-Ing.Willi Bohl

Berechnung und Konstruktion

8., korrigierte Auflage

Vogel Buchverlag

Strömungsmaschinen 2

Prof. Dipl.-Ing. WILLI BOHL

Jahrgang 1936. Nach dem Abitur 1955 und anschließendem Industriepraktikum studierte er bis 1960 Maschinenbau an der Technischen Hochschule Karlsruhe (heute Universität) mitabschließendem Diplom. Einer zweijährigenIndustrietätigkeit folgte die Dozentur an derFachhochschule Heilbronn. Prof. Bohl betreute bis 1999 die Vorlesungen und Übungen für Strömungslehre und Strömungsmaschinen undwar Leiter des Labors Strömungsmaschinen.

Prof. Dipl.-Ing. WILLI BOHL ist Autor folgender Vogel-Fachbücher:

BOHL/ELMENDORF: Strömungsmaschinen 1BOHL: Strömungsmaschinen 2BOHL/ELMENDORF: Technische Strömungslehre

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ISBN 978-3-8343-3293-68. Auflage. 2013Alle Rechte, auch der Übersetzung, vorbehalten.Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form(Druck, Fotokopie, Mikrofilm oder einem anderenVerfahren) ohne schriftliche Genehmigung desVerlages reproduziert oder unter Verwendungelektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigtoder verbreitet werden. Hiervon sind die in §§ 53, 54 UrhG ausdrücklich genannten Ausnahmefälle nicht berührt.Printed in GermanyCopyright 1980 by Vogel Business MediaGmbH & Co. KG, Würzburg

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Strömungsmaschinen 2 – Berechnung und Konstruk -tion – ist die konsequente Fortführung des Buches Strömungsmaschinen 1 – Aufbau und Wirkungsweise. Über das Verständnis der verschiedenen Strömungsma-schinen hinaus können mit diesem Wissen Turbomaschi-nen

hinsichtlich ihrer Abmessungen berechnet, die Festigkeit betreffend überprüft und Bauteile konstruktiv gestaltet

werden. Struktur und Darstellungsweise resultieren aus der intensiven Zusammenarbeit mit der Industrie.Teil A enthält strömungstechnische Berechnungen, Teil B Festigkeitsberechnungen und konstruktive Hinweise. Strömungstechnische Auslegung und konstruktive Gestal-tung der wesentlichen Teile eines Axialventilators und einer radialen Kreiselpumpe sind als Folgebeispiele auf-geführt.Zum Verständnis des so einfach wie möglich und praxisnah dargestellten Themas sind Kenntnisse in Strömungslehre, Thermodynamik, Festigkeitslehre und von Maschinenelementen wünschenswert. Der Inhalt von Strömungsmaschinen 1 wird als bekannt vorausge-

setzt. Wer über die Fassung dieses Lehrbuches hinaus weitere Einzelheiten wissen muss, kann die zahlreich zitierte Spezialliteratur zu Rate ziehen.Das hier beschriebene Know-how von Stömungsma-schinen gewährleistet eine praxisnahe Ausbildung für Studenten an Fachhochschulen und Universitäten. Es bietet zusätzlich Technikern und Ingenieuren wertvolle Daten zur Bewältigung von Problemen der täglichen Praxis in vielen Tabellen, Bildern und Diagrammen.Bei den Mitarbeitern des Vogel Buchverlages bedanke ich mich für die gewohnt gute Zusammenarbeit, ebenso bei meinen ehemaligen Mitarbeitern, Kollegen und Stu-denten, die mir mit Rat und Tat zur Seite standen. Ohne die aktive Unterstützung durch die Industrie wäre jedoch die Praxisnähe dieses Lehrbuches nicht möglich gewesen, weshalb ich mich auch für diese groß-zügige Hilfe besonders bedanken möchte.Rezonanz zum Buch und den vermittelten Lösungswe-gen ist stets willkommen, weil ein lebendiger Wissens-austausch Forschung und Lehrbetrieb immer wieder motivieren und inspirieren kann.Den schnellsten Kontakt bietet die Internetseite:wolfgang.elmendorf@hs-heilbronn.debzw.: buch@vogel-buchverlag.de.

Heilbronn Willi Bohl

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Teil A

Strömungstechnische Auslegung und Berechnung

der Bauteile von Stömungsmaschinen

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Versuchswerte aus Versuchen an ausgeführten Maschinen oder aus Modellversuchen an Modell -

Für diesen zahlenmäßig sicherlich bedeutenden Anwenderkreis wurden die Auslegedaten für Krei-selpumpen, Ventilatoren und Gebläse besonders ausführlich gehalten, um mit relativ geringem Rechenaufwand schnell realistische, in der Praxis durchaus verwendbare Laufradabmessungen zu erhalten.

,

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(Gl. 4.24 in [1.1])

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(vgl. Bild 4.48 in [1.96])

Da

Schaufel

(1.3 a)

ku = 0,545 – 0,0116 · nq/Düse nach [1.106]

für den Laufradenaußendurchmesser Da kann folgende empirische Bezeichnung verwendet werden [1.106]

Da = D1 + 2(f + e) ≈ (1 + 0,041 · nq/Düse) · D1 (1.3 b)

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Zur Ermittlung optimaler Abmessungen von Frei-strahlturbinen dienende Versuche sind u.a. in [1.5 und 1.6] beschrieben.

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auch der Kanalkonturen finden sich in [1.7, 1.85, 1.91 und 1.95, 1.106].

Großausführungen wird u.a. in [1.9 bis 1.12] berich-tet. Ein modernes numerisches Berechnungsverfahren ist in [1.86] beschrieben.

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Der Fallhöhenbereich reicht von etwa 70 m bis 2 m, die spez. Drehzahl nq von etwa 80 bis 450 min–1. Mit abnehmender Fallhöhe nimmt die spezifische Dreh-zahl zu.

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(siehe auch Bild 7.6 in [1.1])

, 1.101, 1.102].

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Rechenverfahren (vgl. z.B. [1.14 und 1.15]) zur Aus-wahl des optimalen Schaufelprofils berücksichtigen folgende Gesichtspunkte:

Weitere Literatur: [1.104]

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fehlungen finden sich u.a. in [1.15 bis 1.20].

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