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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.
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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:
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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 Hauptabmessungen festgelegt werden: •Saugmunddurchmesser dS •Außendurchmesser d2 •Radbreite b2 |
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für d2-Berechnung
Druckzahl ψ |
▪dimensionsloser Ausdruck für die spezifische Förderarbeit Y=Δhis bzw. Yeff=Δh
▪groß → kleines d2, flache Kennlinie |
Lieferzahl φ |
▪dimensionsloser Ausdruck für den Förderstrom 0.01 schmales Radialrad, unverwundene Schaufeln 0.15 Diagonalrad, verwundene Schaufeln |
Durchmesserzahl δ |
▪entsprechend Cordier-Diagramm (siehe Hauptabmessungen) |
Umfangs-Mach-Zahl Mau |
▪dimensionsloser Ausdruck für die Umfangsgeschwindigkeit des Laufrades in Bezug auf die Ruhe-Schallgeschwindigkeit im Saugzustand
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Umfangsgeschwindigkeit u2 |
▪Grenzwerte aus Festigkeitsgründen in Abhängigkeit vom Werkstoff |
für b2-Berechnung
Austrittsbreitenverhältnis b2/d2 |
▪0.01...0.15 (mit nq steigend) |
Meridionale Lieferzahl φm |
▪dimensionsloser Ausdruck für den Förderstrom 0.10...0.50 (mit nq steigend) |
Abs. Abströmwinkel α2 |
▪16°...30° |
für dLE-Berechnung (optional)
Durchmesserverhältnis dLE/d2 |
dLE/d2=0.3...0.8 |
Relativverzögerung w2/wLE |
w2/wLE>0.7 bzw. f(b2/d2) |
für bLE-Berechnung (optional)
Meridianverzögerung cm2/cmLE |
cm2/cmLE = 0.8...1.25 |
für dS-Berechnung
Meridianverzögerung cmLE/cm1 bzw. cm2/cm1 |
cmLE/cm! = 0.9...1.1 cm2/cm2 = 0.7...1.3 |
Rel. Zuströmwinkel β1 |
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Relative Zuström-Machzahl MwS |
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Durchmesserverhältnis dS/d2 |
dS/d2 = 0.65...0.8 |
Im Bereich Efficiency werden die einzelnen Wirkungsgrade vorgegeben. Dabei ist zwischen den für die Auslegung relevanten und rein informativen Wirkungsgraden zu unterscheiden:
Design relevant
•Strömungs-Wirkungsgrad ηtt (total-total)
•volumetrischer Wirkungsgrad ηv
•zusätzlicher total-total Wirkungsgrad ηtt+ (nur informativ, siehe Global setup)
Information only
•mechanischer Wirkungsgrad ηm
•Motorwirkungsgrad ηmot
Der zusätzlicher total-total Wirkungsgrad ηtt+ wird bei der Dimensionierung des Laufrades benutzt, um zusätzliche Verluste bei der Durchströmung der Maschine zu kompensieren.
Diejenigen Verluste, die zu einer Erwärmung des Förderfluids im Laufrad führen, bilden den inneren Wirkungsgrad (internal efficiency)
Laufrad- und mechanischer Wirkungsgrad bilden den Gesamtwirkungsgrad (Kupplungswirkungsgrad) der Stufe ηSt.
Werden zusätzlich die Motorverluste berücksichtigt, so entsteht der Gesamtwirkungsgrad der Stufe inkl. Antrieb ηSt*.
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PQ: Förderleistung, siehe oben PD: mechanischer Leistungsbedarf (Kupplungs-, Antriebsleistung) |
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Pel: elektrischer Leistungsbedarf des Motors |
Die folgende Übersicht veranschaulicht die Einzelverluste und ihre Zusammenfassung:
Einteilung |
Wirkungsgrade |
Relevant für Laufradentwurf |
||
Stufe |
Laufrad |
ηtt+ |
additional total-total |
ja: für Energie- übertragung |
ηtt |
total-total |
|||
ηV |
volumetric |
ja: für Volumenstrom |
||
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ηm |
mechanical |
nein: nur zur Information |
|
Stufe inkl. Motor |
elektrisch |
ηmot |
motor |
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Der erreichbare Gesamtwirkungsgrad ist in starkem Maße von der spezifischen Drehzahl, von der Baugröße und der Bauart des Laufrades sowie von konstruktiven Besonderheiten (Entlastungseinrichtungen, Hilfsaggregate) abhängig. Die mittels Approximationsfunktionen ermittelten Wirkungsgrade stellen prinzipiell erreichbare Wirkungsgrade dar und müssen korrigiert werden, wenn nähere Informationen dazu verfügbar sind.
Der Laufradwirkungsgrad ηtt beinhaltet die innerhalb des Laufrades 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:
Der volumetrische Wirkungsgrad ist ein Maß für die Abweichung des Nutzförderstromes Q vom Gesamtförderstrom 
, der auch den im Gehäuse zirkulierenden Anteil enthält:
(mit der Baugröße ansteigend)
Der mechanische Wirkungsgrad umfasst im wesentlichen die Reibleistungen in den Lagern und Dichtungen:
(mit der Baugröße ansteigend)
Für die Dimensionierung des Laufrades sind der Laufradwirkungsgrad und der volumetrische Wirkungsgrad wegen ihres Einflusses auf 
bzw. 
maßgebend. Der mechanische Wirkungsgrad beeinflusst nur die erforderliche Antriebsleistung der Maschine.
Im rechten Bereich des Registers Parameter sind einige Berechnungsgrößen zur Information dargestellt:
Erforderliche Antriebsleistung |
|
Leistungsverlust |
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innerer Wirkungsgrad |
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Stufenwirkungsgrad |
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Stufenwirkungsgrad inkl. Motor |
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Wirkungsgrad total-to-static |
(Idealgas) |
Polytroper Wirkungsgrad |
(n .. Polytropenexponent κ .. Isentropenexponent) |
