Beitrag zur Theorie der reibungsfreien, axialsymmetrischen räumlichen Strömung in Axialturbinen

Zusammenfassung

Es werden die Bewegungsgleichungen für die Strömung in axialsymmetrischen Schaufelgittern hergleitet, bei denen die räumliche Form der Schaufeln gegeben ist. Unter axialsymmetrischen Gittern sind dabie ringförmige Schaufelkränze mit unendlich dünnen, unendlich dicht gestellten Schaufelblättern zu verstehen. Die entstehenden nichtlinearen Differentialgleichungen lassen sich nicht allgemein lösen. Man kann aber zwei spezielle Lösungen in geschlossener Form angeben. Die eine Lösung entspricht der bekannten Turbinenstufe nach dem Drallsatz gemäß c _u r=konst (mit c _u als der absoluten Umfangsgeschwindigkeit der Strömung im Achsabstand r). Aus der anderen Lösung geht hervor, daß eine Stufe mit konstanter Reaktion zu verwirklichen ist. Weiterhin besteht eine Möglichkeit zum Erlangen von Lösungen im Wege der schrittweisen Annäherung. Mit Hilfe solcher Lösungen gelingt es auch, allgemeingültige Beziehungen zu erforschen. Man kann z. B. feststellen, wie sich die Druck- und die Geschwindigkeitsverteilung in einer Stufe ändern, wenn man die radiale Neigung der Leit- oder der Laufschaufeln variiert oder sonstige kleine Änderungen vornimmt.