Ü Project | Project | Global setup 
Hier werden die globalen Einstellungen des Projektes vorgenommen, die für alle Komponenten gelten.
Je nach Projekttyp sind abweichende Eingabewerte notwendig (siehe weiter unten). Das untenstehende Bild zeigt exemplarisch den Dialog für Pumpen, das rechte für Verdichter.
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Im Bereich Design point müssen die Auslegungsdaten für den Nennpunkt eingegeben werden:
(1) Förderstrom
| ▪ | bei Pumpen, Ventilatoren: Volumenstrom Q |
| ▪ | bei Verdichtern: Massestrom m oder Volumenstrom Q (bezogen auf Ruhesaugzustand) |
| ▪ | bei Turbinen: Massestrom m |
(2) Energieübertragung
| ▪ | bei Pumpen: Förderhöhe H oder Druckdifferenz Δp |
| ▪ | bei Ventilatoren: Druckdifferenz Δp |
| ▪ | bei Verdichtern: Totaldruckverhältnis πt oder Totaldruckdifferenz Δpt oder spezifische Förderarbeit Y |
| ▪ | bei Turbinen: Ruhedruckverhältnis πtt oder spezifische Arbeit Y1 oder Maschinen-Mach-Zahl M1 oder Eintritts-Umfangsgeschwindigkeit u1 oder Eintrittsdurchmesser d1 oder Druckverhältnis (total-statisch) πts |
(3) Drehzahl n
Im Bereich General kann die Drehrichtung des Laufrades (Direction of rotation) von der Antriebsseite aus gesehen (Blickrichtung auf die Rückseite der Tragscheibe) definiert werden.
Außerdem kann optional ein Gehäusewirkungsgrad (Casing efficiency) definiert werden, der alle Strömungsverluste in nicht rotierenden Komponenten beinhaltet und in Verbindung mit den Laufradverlusten Aussagen zum Gesamtwirkungsgrad ermöglicht.
Im Bereich Fluid werden die Eigenschaften des Fördermediums festgelegt.
Bei inkompressiblen Medien (Pumpen, Ventilatoren) ist dies nur die Dichte ρ.
Bei kompressiblen Medien (Verdichter, Turbinen) sind weitere Gas-Eigenschaften notwendig. Wenn Realgasverhalten (Perfect gas) berücksichtig werden soll, muss der Realgasfaktor (compressibility factor) Z bekannt sein. Ansonsten reicht die Vorgabe des Isentropenkoeffizienten κ, der Gaskonstante R und der spezifischen Wärmekapazität bei konstantem Druck cp.
Optional kann hier ein vordefiniertes Fluid ausgewählt werden, so dass die einzelnen Flid-Eigenschaften nicht mehr manuell eingegeben werden müssen. Die Liste vorhandene Fluide kann im Fluid-Manager bearbeitet werden.
[ nur für Pumpen, Ventilatoren, Verdichter ]
Im Bereich Inflow wird - wenn vorhanden - der Drall der Zuströmung angegeben (Hub/ Shroud). Dafür stehen folgende Möglichkeiten zur Verfügung:
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Strömungswinkel |
Drallzahl |
Drallenergiezahl |
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Gleichdrall Gegendrall drallfrei |
αS < 90° αS > 90° αS = 90° |
δr < 1 δr > 1 δr = 1 |
δY > 0 δY < 0 δY = 0 |
Gegendrall vergrößert die Energieübertragung, Gleichdrall verringert sie. Drallfreie Zuströmung ist in der Regel bei gerader Zuströmung durch eine einfache Rohrleitung gegeben.
Die einzelnen Größen können ineinander umgerechnet werden:
Zu beachten ist hierbei jedoch, dass ein Umrechnung δr - αS nur für bestimmte Durchmesser dN und dS gilt.
[ nur für Verdichter ]
Im Bereich Inlet conditions muss der Ruhezustand am Saugstutzen durch Ruhedruck pt und Ruhetemperatur Tt beschrieben werden.
[ nur für Turbinen ]
Im Bereich In- and outlet conditions muss der statische Druck im Saugmund (Druck im Anschlussquerschnitt des auf die Turbine folgenden Bauteils) sowie die Ruhetemperatur im Eintritt angegegeben werden. Dem Entwurfsschritt liegt eine Mittelschnittauslegung zugrunde, weswegen auch der Schaufeleintrittswinkel βB1 sowie der Einfallwinkel i im Mittelschnitt vorgegeben werden muss. Zur Erzielung bester Wirkungsgrade sollte der Einfallwinkel im Bereich von 20..30° liegen.
Im rechten Bereich sind einige Berechnungsgrößen zur Information dargestellt:
spezifische Drehzahl nq |
dient zur Kennzeichnung des Laufradtyps (Radformkennzahl)
10... 50: Radialrad (Langsamläufer) 50...170: Halbaxialrad (mittl. Schnellläufigkeit) 150...400: Axialrad (Schnellläufer) |
spezifische Drehzahl nq |
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Spezifische Drehzahl NS |
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„Type number“ ωs |
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Schnelllaufzahl σ |
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spezifische Förderarbeit Y |
Pumpen, Ventilatoren: Y = gH = Δpt/ρ Verdichter: |
Förderleistung PQ |
Pumpen, Ventilatoren: PQ = ρgHQ |
Massestrom m |
Pumpen, Ventilatoren: Verdichter: |
Totaldruck-Differenz Δpt |
Pumpen, Ventilatoren: Δpt = ρgH Verdichter: |
Verdichter:
Totaldruckverhältnis |
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Eintritts-Schallgeschwindigkeit |
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Eintritts-Volumenstrom |
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Massestrom |
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Eintrittsdichte |
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Austrittsdichte |
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Austrittstemperatur |
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Turbine:
Ruhedruckdifferenz Δp |
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spezifische Arbeit Y |
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Laufradleistung PQ, Leistung, die in einem isentropischen Prozess übertragen wird |
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Ruheschallgeschwindigkeit am Eintritt at1 |
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Ruhetemperatur im Austritt Tt2 |
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Anströmwinkel im Eintritt, relativ β1 |
β1 = i + βB1 |
In der Regel werden einstufige, einflutige Maschinen angestrebt – also ein nq-Bereich zwischen 10 und 400. Nur in Ausnahmefällen ist es erforderlich, Laufräder für extrem kleine spezifische Drehzahlen (nq < 10) zu entwerfen. Hier entstehen sehr große und schmale Laufräder, bei denen ein ungünstiges Verhältnis von Strömungsquerschnitt zu benetzter Oberfläche und damit sehr große Reibungsverluste auftreten. In diesem Fall sollte man entweder die Drehzahl n oder den Förderstrom Q erhöhen bzw. die Förderhöhe H durch Reihenschaltung mehrerer Laufräder verringern. Treten im anderen Fall zu große spezifische Drehzahlen (nq > 400) auf, so kann man die Drehzahl n oder den Förderstrom Q durch Parallelschaltung mehrerer Laufräder verringern.
Hinweis: die Anwendung von CFturbo® ist derzeit für einen Bereich von etwa 10 < nq < 150 vorgesehen – radiale und halbaxiale Laufräder.
Page url: http://www.cfturbo.com/fileadmin/content/manual/de/index.html?global_setup.html