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Im Register Dimensions Bereich Shaft erfolgt die Berechnung des erforderlichen Wel­lendurchmessers.
¢ Wellen-/Nabendurchmesser

Die Eingabe des Nabendurchmessers erfolgt durch den Anwender in Abhängigkeit von der Nabe-Welle-Verbindung.

Die Festlegung der Hauptabmessungen erfolgt im Bereich Main dimensions. Durch Betätigen des Schalters Calculate kann eine Neuberechnung durchgeführt werden. Es werden die Eulersche Hauptgleichung der Turbomaschinen, die Kontinuitätsgleichung und die Beziehungen für die Geschwindigkeitsdreiecke sowie die zuvor festgelegten Parameter genutzt.

Individuelle Abmessungen können separat berechnet werden mit Hilfe des Schalters innerhalb des Eingabefeldes.

Es besteht die Möglichkeit, die Werte ungeändert zu übernehmen oder geringfügige Änderungen vorzunehmen (z.B. zur Einhaltung bestimmter Durchmesserstufungen).

Wird die Checkbox Automatic aktiviert, dann wird nach jeder Parameteränderung eine Neuberechnung durchgeführt. In diesem Fall sind manuelle Änderungen der Hauptabmessungen nicht möglich.

Entsprechend der Euler-Gleichung sind Laufraddurchmesser d2 und Schaufelwinkel βB2 gekoppelt (siehe Austrittsdreieck). Geringere d2-Werte führen zu einem höheren βB2 (höhere Schaufelbelastung) und umgekehrt. Aus diesem Grund wird der resultierende mittlere βB2-Wert rechts neben dem berechneten/ vorgegebenen d2-Wert informativ dargestellt.

Nachbar-Komponenten

In speziellen Fällen können die Abmessungen der Nachbarkomponente an Ein- bzw. Austritt übernommen werden, um eine exakt übereinstimmende Geometrie zu erhalten.

Diese Funktionalität steht nur zur Verfügung für explizit entkoppelte Komponenten oder nebeneinander liegende Laufräder.

Information

Im rechten Teil jedes Registers ist ein Informationsbereich vorhanden, in dem entsprechend dem aktuellen Entwurfsstatus Berechnungsgrößen, der resultierende Meridianschnitt sowie das Cordier-Diagramm mit der Lage der Auslegungspunktes dargestellt wird. Diese drei Bereiche werden durch Wahl des zugehörigen Softbuttons in der Kopfzeile ausgewählt und zur Anzeige gebracht.

Im Informationsbereich des Registers Dimensions sind folgende Berechnungsgrößen zur Information dargestellt, die sich aus den berechneten bzw. festgelegten Hauptabmessungen ergeben:

Im Laufrad-Austritt (Querschnitt 2) werden zwei verschiedene Ruhedrücke angegeben: pt2 und pt2Imp. Deren Berechnung basiert auf der folgenden Annahme: Alle nicht-rotierenden Komponenten des Projekts werden als verlustfrei betrachtet. Ein zusätzlicher Wirkungsgrad kann im global setup definiert werden. Die damit verbundenen zusätzlichen Verluste werden im Laufrad berücksichtigt. D.h., direkt nach der Hinterkante findet eine adiabatische Expansion statt, die den Ruhedruck des Laufrades pt2Imp auf den Wert der nächsten nicht-rotierenden Komponente pt2 reduziert. Der Zusammenhang zwischen den beiden Ruhedrücken wird durch die folgenden Definitionen und das h-s-Diagramm (unter Voraussetzung von Idealgas-Verhalten) dargestellt:

 

Alle thermodynamischen Werte werden auf der Basis des Ruhedrucks pt2Imp im Querschnitt 2 berechnet.

Wenn ein Stator vor dem Laufrad angeordnet ist, werden die Randbedingungen für die Bestimmung der Hauptabmessungen auf der Basis des thermodynamischen Zustands am Austritt dieses Stators berechnet. Im Falle eines undefinierten thermodynamischen Zustandes an dieser Stelle werden die Eintrittsrandbedingungen (d.h. Ruhedruck und -temperatur sowie Drall) vom Entwurfspunkt genommen und eine Warnung erzeugt.

Es ist möglich, dass ein sinnvoller thermodynamischer Zustand für die Konstellation bestehend aus Entwurfspunkt und Hauptabmessungen nicht berechnet werden kann. Das kann z.B. auftreten, wenn der Massenstrom zu groß ist für die gewählten Querschnitte. In diesem Fall wird ebenfalls ein Warnung generiert.

Der Meridianschnitt basiert auf den bis hierher entworfenen Hauptabmessungen und spiegelt die generellen Größenverhältnisse wieder.

 

Das Cordier-Diagramm kann zur Überprüfung des Laufraddurchmessers d2 genutzt werden.

Siehe Cordier.

Die Geschwindigkeitsdreiecke (Velocity triangles) sind die Ergebnisse einer Mittelschnittsrechnung und basieren auf dem Entwurfspunkt und den bis hierher entworfenen Hauptabmessungen.

Mögliche Warnungen