Volute > Setup + Inlet

Auf der Seite Setup werden die für die Spiralenauslegung benötigten Werte definiert.

Je nach Projekttyp bzw. Position im Projekt sind abweichende Eingabewerte notwendig (siehe unten).

Outlet volute [typisch für radiale Pumpen, Ventilatoren, Verdichter]

Inlet volute [typisch für Radialturbinen]

Spiralentyp (Volute type)

•Einfachspirale (Single volute, Standard)
Dieser einfache Typ wird normalerweise benutzt und hat eine einzelne Spiralenzunge.

•Doppelspirale (Double volute)
Eine zweite Spiralenzunge (Splitter) wird entworfen, um die Radialkräfte zu reduzieren.

Auslegungs-Förderstrom (Design flow rate)

•Volumetrischer Wirkungsgrad ηv (Standard: 1.0)
zur Berücksichtigung interner volumetrischer Verluste (Rezirkulation)

•Förderstromfaktor FQ (Standard: 1.0)
zum Überdimensionieren, vor allem für besseren Wirkungsgrad im Überlastbereich

Spiraleneintritt (Spiral inlet, Austritt bei Turbinen)

•Eintrittsdurchmesser dIn (d4)

•Eintrittsbreite bIn (b4)

•Abs. Strömungswinkel α4 (Turbinen)

•Automatisches Update der geometrischen Schnittstelle bei Änderung der Nachbarkomponente

Zu beachten:

Für eigenständige Spiralen muss zuerst das Inlet-Interface definiert werden, siehe Inlet Details, anstelle der Spezifikation der dIn- und bIn-Werte.

[Pumpen, Ventilatoren, Verdichter]

dIn und bIn sind passend zur vorangegangenen Komponente. Ist die vorangegangene Komponente ein Laufrad, so werden d4 und b4 mit Hilfe der Verhältnisse d4/d2 bzw. b4/b2 bestimmt, die aus Funktionen in Abhängigkeit von der spezifischen Drehzahl nq berechnet werden (siehe Approximationsfunktionen). Durch Betätigen des Schalters Get default oben können die Standardwerte neu berechnet werden.

Ein enger Abstand zwischen Laufrad und Spiralenzunge ist aus strömungstechnischer Sicht günstig. Aus akustischen und schwingungstechnischen Gründen ist jedoch ein gewisser Mindestabstand notwendig. Die Eintrittsbreite b4 sollte so gewählt werden, dass sich im Spiralenendquerschnitt ein Verhältnis Breite/ Höhe nahe 1 ergibt. Das Verhältnis b4/b2 kann ohne wesentliche Nachteile für den Wirkungsgrad in relativ weiten Grenzen variiert werden. Bei radialen Rädern mit offenen Radseitenräume sind Werte bis b4/b2=2 möglich, teilweise auch deutlich höher. Bei höheren spezifischen Drehzahlen (breite Laufräder) hingegen würden hohe Breitenverhältnisse strömungstechnisch ungünstig sein (intensive Sekundärströmung, Verwirbelungsverluste) – hier sollte b4/b2 im Bereich 1.05...1.2 liegen.

Die Werte dIn und bIn sind gekoppelt an die entsprechenden Interface-Werte.

[Turbinen]

dOut und bOut müssen vom Nutzer gesetzt werden.

Information

Im rechten Bereich (Values) sind einige Berechnungsgrößen zur Information dargestellt:

Berechnungsförderstrom Qi
Eintritts/Austritts-Durchmesserverhältnis	dIn/d2
Eintritts/Austritts-Breitenverhältnis	bIn/b2
Meridiangeschwindigkeit am Eintritt/Austritt	cm
Umfangsgeschwindigkeit am Eintritt/Austritt	cu
Geschwindigkeit am Eintritt/Austritt	c
Strömungswinkel am Eintritt/Austritt	α

[Verdichter, Turbinen]

Statischer Druck	p
Temperatur	T
Dichter	ρ
Mach-Zahl	Ma

Mögliche Warnungen

Problem	Lösungsmöglichkeiten
Swirl-free inflow is implausible for volute designs.
Die Spirale ist die erste Komponente des Projektes, so dass der Zuströmdrall durch das Global setup deiniert wird. Bei drallfreier Zuströmung wird eine Berechnung der Spirale nicht möglich sein.	Vordrall im Global setup anpassen
Thermodynamic state could not be calculated.
Für die gewählte Konfiguration aus Global Setup, Vorgängerkomponenten und Spiraldimensionen kann kein konsistenter thermodynamischer Zustand berechnet werden. In diesem Fall wird eine Berechnung der Spirale nicht möglich sein, da die notwendigen Werte von cu4 und Qi nicht vorliegen.	z.B. Massenstrom reduzieren oder Querschnitte vergrößern
Pressure and temperature not within the liquid phase of the fluid. Check inlet/outlet condition and geometry.
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 Abmessungen (Breite, Durchmesser) oder Änderungen am Global setup (z.B. Verringerung des Massenstroms, Vergrößerung des Drucks, Verringerung der Temperatur).