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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.
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Bei dem Durchmessern dS besteht die Möglichkeit, einen Wert aus Normreihen auszuwählen. Dazu muss der Settings-Schalter Im Bereich File location wird der Name der Datei angezeigt, die die Durchmesserreihen enthält. Standardmäßig heißt diese Datei Diameter.cftdi und befindet sich im Installationsverzeichnis von CFturbo. Änderungen an den Normreihen werden automatisch gespeichert, wenn man den Dialog durch Betätigen des OK-Schalters verlässt. Sind keine Schreibrechte vorhanden, erscheint ein entsprechender Hinweis und man hat die Möglichkeit, einen alternativen Speicherort auszuwählen. Dateiname und Verzeichnis können auch explizit geändert werden, indem man den Schalter Save as... betätigt. Mit dem Schalter Open... kann eine entsprechende Datei geöffnet werden. |
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.
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:
thermodynamische Größen für |
statischer Druck p |
Geschwindigkeitsdreiecke: |
Geschwindigkeiten u, cm, cm*, cu, c, wu, w |
Druckzahl |
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Lieferzahl |
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Meridionale Lieferzahl |
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Durchmesserzahl |
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Meridionale Eintrittsgeschwindigkeit |
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Meridionale Eintrittsgeschwindigkeit (netto) |
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Meridionale Austrittsgeschwindigkeit |
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Meridionale Austrittsgeschwindigkeit (netto) |
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Austritts-Breitenverhältnis |
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Meridianverzögerung |
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Abgeschätzte Axialkraft |
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Reynolds-Zahl |
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NPSHR-Abschätzung |
(Available at inlet)
Abstand der verfügbaren Energie zur Verdampfung am Laufradeintritt (pv= Dampfdruck der Flüssigkeit) |
Lobanoff/ Ross
siehe Diagramm unterhalb dieser Tabelle |
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Pfleiderer
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Gülich
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Stepanoff
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Petermann
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Europump
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NPSHR-Abschätzung |
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.
Problem |
Lösungsmöglichkeiten |
|---|---|
Use of dS/d2 requires dH=0. |
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Gilt nur für Ventilatoren. Wenn der Saugmunddurchmesser dS mit Hilfe des Durchmesserverhältnisses dS/d2 berechnet wird, muss die Tragscheibe eben sein, d.h. Nabendurchmesser dH = 0. Ansonsten sind die empirischen Korrelationen nicht mehr gültig. |
Die Lösung besteht in diesem Fall darin, einen anderen Berechnungsweg für die Bestimmung des Saugmunddurchmessers dS zu wählen (siehe Parameter). |
Inlet/ Outlet: Pressure and temperature not within the liquid phase of the fluid. |
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|---|---|
Wenn das Fluidmodell CoolProp gewählt wurde, werden die Fluideigenschaften als Funktion von Druck und Temperatur berechnet. Falls der lokale Druck und die lokale Temperatur nicht oberhalb der Dampfdruckkurve liegen, ist der Fluidzustand nicht valide. |
Vergrößern der Hauptabmessungen (Breite, Durchmesser etc.) oder Änderungen am Global setup (z.B. Verringerung des Massenstroms, Vergrößerung des Drucks, Verringerung der Temperatur). |
rechts neben dem Eingabefeld betätigt werden. Es öffnet sich der Dialog zur Auswahl eines Normdurchmessers. Nachdem Werkstoff, Normbezeichnung und Druckbereich gewählt worden sind, werden im unteren Bereich alle Innendurchmesser der entsprechenden Norm aufgelistet, wobei der naheliegendste automatisch markiert wird. Unterhalb dieser Liste werden Nennweite, Außendurchmesser und Wanddicke für den markierten Eintrag zur Information angezeigt. Mit den Schaltern 
und 
können weitere Normreihen bzw. eigene Durchmesserstufungen hinzugefügt oder vorhandene entfernt werden. Die Übernahme des selektierten Wertes erfolgt durch den 