Reibungsturbomaschinen

ISBN-13: 9783531023489 / Niemiecki / Miękka / 1973 / 81 str.

Gunther Dibelius

Opis

Die am Anfang des 20. Jahrhunderts von Nikola Tesla erfundenen und gebauten Reibungsturbomaschinen fanden in der damaligen technischen Welt kaum Beachtung. Erst anfangs der sechziger Jah re rUck ten die Reibungsturbomaschinen wieder mehr in den Vorder grund des technischen Interesses, insbesondere in den Vereinig ten Staaten von Amerika, in der Sowjetunion und in Japan. Sinn und Zweck des am Institut fUr Dampf- und Gasturbinen der RWTH Aachen durchgefUhrten Forschungsvorhabens fUr die Untersu chungen an einer Reibungsturbine war es, theoretische Uberlegun gen experimentell nachzuprUfen und den GUltigkeitsbereich der ana lytischen Betrachtungen einzugrenzen. Am Anfang wurde e ne Turbinenanlage fUr l entworfen. Die Vorver suche zeigten, daB ein Messen der Geschwindigkeiten mit einem Hitzdraht in l nicht moglich ist. Da auBer der Hitzdraht-MeBme thode jedoch fUr Messungen in engen Spalten keine andere MeBme thode zur VerfUgung steht, wurde eine Versuchsanlage fUr Luft aufgebaut. FUr das Messen kleiner Massenstrome wurde eine eigene Venturi-DUse entwickelt, fUr das Eichen des Hitzdrahtes bei sehr kleinen Geschwindigkeiten ein kleiner Eichkanal gebaut. 1m FaIle einer laminaren inkompressiblen Stromung konnen die Leistungskennlinien einer Reibungsturbine berechnet werden, wenn die Wandschubspannungen bekannt sind. Urn die Wandschubspannun gen zu bestimmen, sind die Geschwindigkeitsprofile zwischen den Kreisringscheiben genau gemessen worden. 1m Gegensatz zu den bisherigen Erkenntnissen aus der Literatur ist die Form des Ge schwindigkeitsprofiles zwischen zwei Kreisringscheiben offenbar allein durch die Art der Stromung bestimmt (laminar, laminar instabil, turbulent) und nur von der viskogeometrischen Zahl a hangig.

Spis treści

Zusammenfassung.- 1. Einleitung.- 1.1 Beschreibung einer Reibungsturbomaschine.- 1.1.1 Reibungspumpe.- 1.1.2 Reibungsturbine.- 1.2 Frühere Arbeiten.- 2. Analytische Betrachtungen.- 2.1 Problemstellung.- 2.2 Strömungsgleichung.- 2.3 Leistungsbetrachtung.- 3. Versuchsanlage.- 3.1 Aufgabenstellung.- 3.2 Vorarbeiten.- 3.2.1 Pumpenanlage.- 3.2.2 Turbinenanlage für Öl.- 3.3 Aufbau der Versuchsanlage.- 4. Meßeinrichtungen.- 4.1 Durchflußmessung.- 4.2 Strömungsmessung.- 4.3 Druckmessung am Umfang.- 4.4 Drehzahlmessung.- 4.5 Meßinstrumente.- 5. Meßtechnische Probleme.- 5.1 Messung bei sehr kleinen Geschwindigkeiten.- 5.2 Korrekturen beim Hitzdrahtmessen.- 5.2.1 Einfluß der Umgebungstemperatur.- 5.2.2 Richtungsempfindlichkeit.- 5.2.3 Einfluß der Wand.- 5.3 Schwingungstilger.- 6. Meßergebnisse.- 6.1 Druckverteilung am Umfang.- 6.2 Geschwindigkeitsverteilung am Umfang.- 6.3 Strömungsinstabilitäten.- 6.4 Turbulenzgrad.- 6.5 Kritische viskogeometrische Zahl.- 6.6 Geschwindigkeitsprofile.- 7. Leistungsbetrachtung.- 8. Formelzeichen.- 9. Literaturverzeichnis.- Abbildungen.