Das Temperaturfeld in der Zylinderwand und in den Kolbenringen der Gleichstromdampfmaschine

Zusammenfassung

Der gemessene Temperaturverlauf an der inneren und äußeren Oberfläche der Laufbüchse dient als Grundlage zur Berechnung des stationären Temperaturfeldes im Zylinder der Gleichstromdampfmaschine. Die Lösungen der Differentialgleichung der Wärmeleitung werden den Randbedingungen angepaßt. Die zahlenmäßige Auswertung erstreckt sich auf zwei Versuche verschiedener Drehzahl bei gleichem Zustand des in die Maschine eintretenden Dampfes. Die vom heißen Deckel nach der Laufbüchse durch die Zentrierpassung überströmende Wärme erweist sich als gering. Das Temperaturfeld läßt Abströmen von Wärme in achsialer Richtung nach der Auspuffzone hin erkennen, von dieser findet starke Wärmeabgabe in radialer Richtung nach außen statt.

Aus der Wärmefluktuation an den einzelnen Meßstellen wird der Verlauf des Wärmeflusses an der Oberfläche der Kolbenringe während einer Umdrehung bestimmt. Unter Annahme verlustlosen Wärmeübergangs wird hieraus durch harmonische Analyse und Synthese das periodisch veränderliche Temperaturfeld der Kolbenringe errechnet. Die Rechnungen ergeben, daß für Kolbenring I der Hauptanteil der Wärme von heißen nach kalten Wandstellen verschleppt wird, daß eine höhere Drehzahl die Wärmeverschleppung verringert und daß die periodischen Temperaturschwankungen im Kolbenring mit der Schichttiefe rasch abklingen.