Zusammenfassung
Bei der Modellmessung für eine große Drosselklappe ist die Frage aufgetaucht, wie sich die Durchfluss-, Momenten- und Kraftbeiwerte bei sehr starker Kavitation verhalten. Univ. Prof. Dr. G. Ziegler, damaliger Vorstand des Institutes für Hydraulische Strömungsmaschinen an der Technischen Universität Graz, hatte die Idee zu einem analytischen Ansatz und legte in einem nicht veröffentlichtem Bericht [24] seine Vorstellungen dar. Dieser Bericht entstand im Gedenken an meinen Doktorvater Prof. Ziegler. Kavitation ist ein bekanntes Phänomen auf dem Gebiet der Wasserkraft und bei vielen anderen Anwendungen mit Flüssigkeitsströmungen. In Analogie zum Verhalten der ,,blockierten Strömung‘‘ eines Venturirohres wird das Durchflußverhalten von Drosselklappen analytisch beschrieben. Dieser analytische Ansatz stimmt mit unseren experimentellen Ergebnissen sehr gut überein.
Abstract
This article was written to commemorate my doctoral thesis supervisor, Univ.Prof. Dr. Gerhard Ziegler, on whose ideas this work is based. Cavitation is a well-known phenomenon in waterpower and other hydraulic flow applications. In analogy to the behaviour of ‘‘chocked flow’’ in a venturi tube – the flow characteristic of valves under strong cavitation conditions is analytically expressed. This analytical law agrees very well with our experimental results.
Literatur
Achleitner J, Krisper A (2004) Doppeldeckerklappen in Zwillingsanordnung KopsII-VIW, nicht veröffentlichter Versuchsbericht, Institut für Hydraulische Strömungsmaschinen, Technische Universität Graz
Ackeret J (1930) Experimentelle und theoretische Untersuchungen über Hohlraumbildung in Wasser. Technische Mechanik und Thermodynamik, Band 1, Nr. 1. VOI-Verlag GmbH, Berlin
Balint A (1987) Kavitationsströmung durch Regelventil-Drosselsysteme. Konstruktion 39(12):467–473
Ball JW, Tullis JP (1973) Cavitation in Butterfly Valves, Proceedings Paper 9993. J Hydraul Div ASCE 99(HY9):1303–1318
Baumann HD (1985) Kavitation bei Stellklappen. Automatisierungtechn Prax atp 27(7):325–330
Benigni H (2005) Optimierung von hydraulischen Maschinen. Dissertation TU Graz, S 120–123
Dorn R (1984) Experimentelle Untersuchungen zum Betriebs- und Kavitationsverhalten einer exzentrischen Grundablaß-Drosselklappe unter besonderer Berücksichtigung des Einflusses der stromabwärtigen Rohrlänge. Dissertation TU Darmstadt
Dorn R (1985) Experimentelle Untersuchungen zum Betriebs- und Kavitationsverhalten von Drosselklappen. Technische Mitteilungen, Haus der Technik e.V. 78(6–7):314–321
Fleischer H (1987) Kavitationsverhalten von Drosselklappen. Technische Information Armaturen 22(3):25–30
Fleischer H, Gerlach K (1986) Laser-Doppler-Untersuchungen im Strömungsbereich einer Drosselklappe. Technische Information Armaturen 21(2):3–9
Grein H (1977) Experimentelle Untersuchungen der Kräfte und Momente auf das System Drosselklappe-Rohrleitung in Wasserkraftanlagen. Dissertation TU Darmstadt
Kavitation in Stellventilen, Technische Information, Teil 3, Samson AG, Frankfurt
Lewin J (1988) Valves in reservoir outlets. Water Power Dam Constr 40(9):24–29
Lush PA (1992) A method for predicting cavitation in valves. Institution of Mechanical Engineers, paper no. C453/032, S 317–325
Osterwalder J (1958) Versuche bei hohen natürlichen Gefällen zur Beurteilung des Verhaltens bei Rohrbruch und Freilauf. Escher Wyss Mitteilungen 2:7–14
Osterwalder J (1981) Planungskriterien und Forschung bei Drosselklappen für Kraftwerksanlagen und Rückhaltebecken. Wasserwirtschaft 71(12):368–372
Osterwalder J, Dorn R (1982) Experimentelle Untersuchungen zum Kavitationsverhalten von Drosselklappen für Rückhaltebecken. Wasserwirtschaft 72(12):409–412
Osterwalder J, Peschges K-J (1976) Kavitationsuntersuchungen an Drosselklappen. Konstruktion 28(10):396–400
Peschges K-J (1978) Experimentelle Untersuchungen zum Kavitations- und Betriebsverhalten einer linsenförmigen Drosselklappe. Dissertation TU Darmstadt
Rahmeyer W, Tullis JP (1981) Cavitation Limits for Butterfly Valves. ASME Publication: Cavitation – Erosion in Fluid Systems, S 53–60
Strohmer F (1977) Investigating the characteristics of shutoff valves by model tests. Water Power Dam Constr 29(7):41–46
Tullis JP (1971) Choking and Supercavitating Valves, Proceedings Paper 8593. J Hydraul Div ASCE 97(HY12):1931–1945
Tullis JP, Marschner BW (1968) Review of Cavitation Research on Valves, Proceedings Paper 5705. J Hydraul Div ASCE 94(HY1):1–16
Ziegler G (1990) Drosselklappen bei kleinen σ-Werten, nicht veröffentlichter Bericht, Institut für Hydraulische Strömungsmaschinen, Technische Universität Graz
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Additional information
In memoriam Univ. Prof. Dr. G. Ziegler
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Logar, R. Drosselklappen und andere Absperrorgane bei starker Kavitation . Forsch Ingenieurwes 72, 111–119 (2008). https://doi.org/10.1007/s10010-008-0073-0
Received:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s10010-008-0073-0