Strömungsmaschinen 1

Strömungsmaschinen 1 Klausurvorbereitung

Strömungsmaschinen 1 Klausurvorbereitung


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Flashcards 21
Language Deutsch
Category Physics
Level University
Created / Updated 20.08.2013 / 23.02.2021
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Nach welchen Kriterien wird das Druckverhältnis eines Gasturbinenkreisprozesses ausgewählt?

 

Je höher das Druckverhältnis desto besser der thermische Wirkungsgrad

Welche Konsequenzen ergeben sich bei einer drastischen Erhöhung von PI für die Temperatur am Turbineneintritt?

Die Turbineneintrittstemperatur muss höher gewählt werden.

Warum macht es Sinn ein möglichst großes Druckverhältniss zu erreichen?

Je höher das Druckverhältniss desto höher die spezifische Arbeit

Erklären Sie die prinzipielle Vorgehensweise bei der Kompressorauslegung?

  1. Festlegen des Narbenverhältnisses
  2. Festlegen der koaxialen Schnitte
  3. Berechnen der Geschwindigkeitsdreiecke und Winkel vor Rotor nach Rotor nach Stator für jeden Schnitt
  4. Festlegen von t/l an der Narbe
  5. Festlegen der Schaufelzahl
  6. Festlegen von t/l & d/l über den Radius (Radial oder andere Funktion, abhänig vom Unternehmen)
  7. Auslegen der Schaufelprofile
  8. Zusammenbau der Schaufel

Gilt die Eulersche Turbinengleichung für kompressible Strömungen?

Gilt weil der Impulssatzt auch für kompressible Strömungen gilt.

Ist in der Eulerschen Turbinengleichung Reibung berücksichtigt?

Ja, da nur Geschwindigkeiten am Ein und Austritt betrachtet werden.

Gilt die Eulersche Turbinengleichung auch für instationäre Strömungen?

Nein, da in der Herleitung von stationärer Strömung ausgegangen wird

Welche Einschränkungen gelten für große Teillast

- Maschine ist auf opt. Betriebspunkt ausgelegt

- bei Teillast ist der Betriebspunkt nicht mehr optimal

- > Strömungsrelativgeschwindigkeit ungleich Schaufelwinkel

- >Gleichung stimmt nicht mehr

--> evtl. sogar Strömungsablösung durch Rückströmung

Welche Einschränkungen gelten für große Teillast?

- Maschine ist auf opt. Betriebspunkt ausgelegt

- bei Teillast ist der Betriebspunkt nicht mehr optimal

- > Strömungsrelativgeschwindigkeit ungleich Schaufelwinkel

- >Gleichung stimmt nicht mehr

--> evtl. sogar Strömungsablösung durch Rückströmung

Zeichnen Sie den idealen Joule Kreisprozess einer Gasturbine in ein T S Diagramm.

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Zeichnen Sie den idealen Joule Kreisprozess einem Gasturbine im P V Diagramm

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Zeichnen Sie den Joule-Kreisprozess einer Gasturbine in ein T-S Diagramm. Beachten Sie, dass alle Vorgänge irreversibel sind und ein Druckverlust während der Wärmezu- und -abfuhr auftritt. 

 

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Erläutern Sie das Wirkprinzip einer Kompressorstufe anhand eines h-s-Diagramms. 

 

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Wie ist der Wirkungsgrad (Total-to-total) definiert. Erläutern Sie dies mit Hilfe eines h-s Diagrammes.

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Wie groß ist die Änderung der Totalenthalpie über den Stator?

Wie verändern sich statischer und Totaldruck über den Rotor und Stator?

Totalenthalpie über den Stator ändert sich nicht

Totaldruck im Absolutsystem steigt über dem Rotor an und bleibt über dem Stator konstant

Statischer Druck steigt sowohl über dem Rotor als auch über dem Stator

Zeichnen Sie die dimensionslosen Geschwindigkeitsdreicke und markieren Sie die Lieferzahl und die Arbeitszahl

 

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Wie ist der dimensionslose Druckbeiwert c_p definiert?

Welchen Wert nimmt dieser im Staupunkt an?

Wie groß ist der statische Druck wenn c_p = 0?

im Staupunkt ist c_p=1, da die Geschwindigkeit auf 0 verzägert wird.

Zeichnen Sie die Gitterpolare des dimensionslosen Verlustbeiwertes.

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Wie kann die Leistung einer Strömungsmaschine geregelt werden, mit Formel?

P=m*(U_2*C_u2-U_1*C_u1)

m über Drosselung, Beipass

U über Drehzahlregelung

C_u über Drallregelung z.B.: IGV

Fragestellung zur Auslegung eines Verdichters?

- Wie viele Stufen für ein bestimmtes Druckverhältnis

- wie viele Rotor/Stator Schaueln

- Länge

- Außendruchmesser/Narbendurchmesser

Aufgabe des Rotors bzw. des Stators?

Rotor: lenkt die Relativströmung um 

- > Verzögerung - > Druckanstieg

Stator: reduziert Umfangskomponente - > Druckanstieg