|
<< Click to Display Table of Contents >> Parameter Pumpe |
  
|
|
<< Click to Display Table of Contents >> Parameter Pumpe |
|
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 |
|
regional durch den Default-Schalter innerhalb der Parameters- oder Efficiency-Region |
|
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:
|
||||
|
Das folgende gilt im Wesentlichen für normale axiale Pumpen-Laufräder - für Inducer gelten spezielle Zusammenhänge.
Für dS2-Berechnung
Druckzahl ψ |
▪dimensionsloser Ausdruck für die spezifische Förderarbeit
0.7 ...1.3 Radialrad 0.25...0.7 Halbaxialrad 0.1 ...0.4 Axialrad ▪groß → kleines d2, flache Kennlinie |
Durchmesserzahl δ |
▪entsprechend Cordier-Diagramm (siehe Hauptabmessungen) |
Für dH2-Berechnung
Durchmesserverhältnis dH2/dS2 |
Wenn die Option "βH2 = 90°" gesetzt ist, wird das Durchmesserverhältnis bestimmt mit:
Mit der Annahme: cu·u = Y = konst. |
Für dS1/dH1-Berechnung
Meridionales Geschwindigkeits-verhältnis cm2/cm1 |
|
||
Durchmesserverhältnis dH1/dS1 |
|
||
|
rein axial |
dH2 = dH1 und dS2 = dS1 |
|
|
konst. Hub |
dH2 = dH1 |
|
|
konst. Mitte |
dM2 = dM1 |
|
|
konst. Shroud |
dS2 = dS1 |
|
Im Bereich Efficiency werden die einzelnen Wirkungsgrade vorgegeben. Dabei ist zwischen den für die Auslegung relevanten und rein informativen Wirkungsgraden zu unterscheiden:
Design relevant
•Hydraulischer Wirkungsgrad ηh
•Volumetrischer Wirkungsgrad ηv
•zusätzlicher hydraulischer Wirkungsgrad ηh+ (nur informativ, siehe Global setup)
Nur zur Information
•Mechanischer Wirkungsgrad ηm
•Motor-Wirkungsgrad ηmot
Der zusätzlicher hydraulischer Wirkungsgrad ηh+ 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*.
|
PQ: Förderleistung, siehe oben PD: mechanischer Leistungsbedarf (Kupplungs-, Antriebsleistung) |
|
Pel: elektrischer Leistungsbedarf des Motors |
Die folgende Übersicht veranschaulicht die Einzelverluste und ihre Zusammenfassung:
Einteilung |
Wirkungsgrade |
Relevant für Laufradentwurf |
||
Stufe |
Laufrad |
ηh+ |
additional hydraulic |
ja: für Energie- übertragung |
ηh |
hydraulic |
|||
ηV |
volumetric |
ja: für Volumenstrom |
||
|
ηm |
mechanical |
nein: nur zur Information |
|
Stufe inkl. Motor |
elektrisch |
ηmot |
motor |
|
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 total-total Wirkungsgrad (Schaufelwirkungsgrad) 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 hydraulische Wirkungsgrad ist das Verhältnis von Förderarbeit zur von den Laufradschaufeln übertragenen Arbeit.
Der volumetrische Wirkungsgrad ist ein Maß für die Abweichung des Nutzförderstromes Q vom Gesamtförderstrom 
, der auch den im Gehäuse zirkulierenden Anteil enthält:
(mit der kleiner werdendem Spalt (tip clearance) 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 hydraulische und der volumetrische Wirkungsgrad sowie der Spaltwirkungsgrad bei offenen Laufrädern wegen ihres Einflusses auf 
bzw. 
maßgebend. Der mechanische und der Radreibungs-Wirkungsgrad beeinflussen nur die erforderliche Antriebsleistung der Maschine.
Wenn die Option "Use η for main dimensions" gesetzt ist, wird die Berechnung der Hauptabmessungen auf Basis der effektiven spezifischen Förderarbeit Yeff= 0.5(Y/η+Y) durchgeführt. Anderenfalls wird die spezifische Förderarbeit ohne Verluste Y benutzt.
Im rechten Bereich des Registers Parameter sind einige Berechnungsgrößen zur Information dargestellt:
Erforderliche Antriebsleistung |
|
Leistungsverlust |
|
innerer Wirkungsgrad |
|
Stufen-Wirkungsgrad |
|
Stufen-Wirkungsgrad inkl. Motor |
|
