<< Click to Display Table of Contents >> Parameter Gas Turbine |
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Im Register Parameter wird zur Eingabe von Parametern aufgefordert, deren Vorgaben aus Funktionen in Abhängigkeit von der spezifischen Drehzahl nq bzw. vom Förderstrom Q stammen.
Siehe Approximationsfunktionen.
Details über die Handhabung der speziellen Eingabefelder für Parameter finden Sie im Kapitel Eingabefelder mit empirischen Funktionen.
Parameter- und Wirkungsgrad-Werte können manuell festgelegt werden oder es können automatisch aktualisiert werden durch Aktivieren der Checkbox oben auf der Seite. In diesem Fall werden immer die Standard-Werte benutzt, auch nach Änderungen des Entwurfspunktes (siehe Global setup). |
Wenn der Automatik-Modus nicht selektiert wurde, können die derzeitigen Standardwerte durch eine der folgenden Möglichkeiten festgelegt werden:
global durch den Schalter oben auf der Seite |
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regional durch den Default-Schalter innerhalb der Parameters- oder Efficiency-Region |
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individuell durch den Default-Schalter innerhalb des Eingabefeldes, wenn es selektiert ist |
Im Bereich Parameters können jeweils alternative Größen für die Berechnung der folgenden Hauptabmessungen festgelegt werden:
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Zur Berechnung des mittleren Eintrittsdurchmesser 0.5(dS1+dH1) muss einer der folgenden Parameter vorgegeben werden.
Laufzahl (isentropes Geschwindigkeitsverhältnis total-total) νtt= u/ct0 |
u: Umfangsgeschwindigkeit am Eintritt ct0: Spouting velocity (nur, wenn total-to-total pressure ratio πtt im Global setup gewählt wurde) |
Laufzahl (isentropes Geschwindigkeitsverhältnis total-static) νts= u/c0 |
u: Umfangsgeschwindigkeit am Eintritt c0: Spouting velocity Standardwert mittels Balje-Diagramm (nur, wenn total-to-static pressure ratio πts im Global setup gewählt wurde) |
Zur Berechnung des Eintrittsdurchmesser an Innen- und Außenschnitt (dS1 und dH1) muss einer der folgenden Parameter vorgegeben werden.
Durchmesserverhältnis dH/dS |
Durchmesser innen dH1 Standardwert mittels Balje-Diagramm (nur, wenn total-to-static pressure ratio πts im Global setup gewählt wurde) |
Breitenverhältnis h/dS1 |
h: Eintrittsbreite Standardwert mittels Balje-Diagramm (nur, wenn total-to-static pressure ratio πts im Global setup gewählt wurde) |
Für dS2/dH2-Berechnung
Meridionales Geschwindigkeits-verhältnis cm2/cm1 |
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rein axial |
dH2 = dH1 und dS2 = dS1 |
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konst. Hub |
dH2 = dH1 |
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konst. Mitte |
dM2 = dM1 |
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konst. Shroud |
dS2 = dS1 |
Im Bereich Efficiency werden folgende Wirkungsgrade vorgegeben:
Design relevant
•Laufradwirkungsgrad ηtt (total-to-total pressure ratio πtt im Global setup) oder
•Laufradwirkungsgrad ηts (total-to-static pressure ratio πts im Global setup)
Nur zur Information
•Mechanischer Wirkungsgrad ηm
Der Laufrad- und der mechanische Wirkungsgrad bilden den Gesamtwirkungsgrad (Kupplungswirkungsgrad):
PQ: Laufradleistung bei verlustloser (isentroper) Energieumsetzung PD: Leistungsabgabe (Kupplungs-, Achsleistung) |
Der Laufradwirkungsgrad ηts beinhaltet die innerhalb der Turbine durch Reibung und Verwirbelung entstehenden Strömungsverluste. Reibungsverluste entstehen durch Schubspannungen vor allem in den Grenzschichten an allen durchströmten Bauteilen. Verwirbelungsverluste treten auf durch Querschnitts- und Richtungsänderungen, Sekundärströmung, Ablösung, Fehlanströmung, Nachlaufströmung hinter den Schaufeln und durch die Turbulenz der Strömung selbst. Der Laufradwirkungsgrad ist das Verhältnis der tatsächlichen Laufradarbeit zur Laufradarbeit bei verlustloser Energieumsetzung, ausgedrückt durch spezifische Enthalpiedifferenzen:
Der mechanische Wirkungsgrad umfasst im wesentlichen die Reibleistungen in den Lagern und Dichtungen:
mit der Baugröße ansteigend.
Im rechten Bereich des Registers Parameter sind einige Berechnungsgrößen zur Information dargestellt:
Kupplungsgleistung PD |
PD = PQ·ηttSt |
Volumenstrom PL |
PL = PQ - PD |
Ruhevolumenstrom Qt |
berechnet mit der Ruhedichte am Austritt: |
Druckverhältnis total-total |
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Druckverhältnis total-statisch |
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Wirkunsgrad total-total |
ηtt |
Wirkunsgrad total-statisch |
ηts |
Polytroper Wirkungsgrad |
(n .. Polytropenexponent κ .. Isentropenexponent) |
In der Regel werden einstufige, einflutige Maschinen angestrebt – also ein nq-Bereich zwischen 10 und 400. Treten zu große spezifische Drehzahlen (nq > 400) auf, so kann man die Drehzahl n oder den Massenstrom ṁ durch Parallelschaltung mehrerer Turbinen verringern.