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Turbine

Chapter
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Part of the VDI-Buch book series (VDI-BUCH)

Zusammenfassung

Vieles von dem, was im Kap. 10 zu Verdichtern gesagt wurde, kann in analoger Weise durchaus auch auf Turbinen übertragen werden, wobei es aber zwei signifikante Unterschiede gibt
  • Das Fluid in Turbinen ist sehr heiß, womit erhebliche Materialprobleme verbunden sind, die in modernen Flugzeugturbinen zur sog. Turbinenschaufelkühlung — durch am Verdichter abgezapfte Luft — geführt haben.

  • Beim Durchströmen einer Turbine nehmen sowohl der statische als auch der Totaldruck ab, wodurch die Strömungsgrenzschichten klein bleiben, sodass die aerodynamische Schaufelauslegung hinsichtlich viskoser Einflüsse unproblematischer wird.

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Literatur

  1. 1.
    Der reduzierte Massenstrom, der im Sperrzustand erreicht wird, wird manchmal auch als „Kapazität“ der Turbine bezeichnet und steht in direktem Zusammenhang zum wirksamen, engsten Strömungsquerschnitt der Turbine.Google Scholar
  2. 2.
    Wie zuvor erwähnt, sind in Bild 12–19 die Drehzahlkurven „künstlich“ gespreizt worden.Google Scholar
  3. 3.
    Systematische Auswertung von über 100 Datensätzen von 33 praktisch ausgeführten Turbinen.Google Scholar
  4. 4.
    Bereits für die frühen deutschen Strahltriebwerke BMW 002 (TL) und Daimler-Benz 007 (ZTL) war eine Turbinenkühlung Anfang der 40-er Jahre erprobt und vorgesehen worden.Google Scholar
  5. 5.
    Kriechen ist eine sich kontinuierlich entwickelnde, bleibende Dehnung von Materialien, die bei hohen Temperaturen großen Belastungen ausgesetzt werden, und die schließlich zum Bruch des Materials führt.Google Scholar
  6. 6.
    Dieses Kapitel ist ein geringfügig gekürzter und damit diesem Buch angepasster Teil aus dem Vorlesungsskript über Werkstoffkunde von Prof. Dr.-Ing. L. Schwarz von der HAW-Hamburg, Fachbereich Fahrzeugtechnik und Flugzeugbau, den er freundlicher Weise bereits zum Abdrucken in der 1. Auflage dieses Buches zur Verfügung gestellt hatte.Google Scholar
  7. 7.
    Die Zähigkeitseigenschaften reiner Metalle hängen von der Anzahl der Gleitsysteme (Anzahl der Gleitebenen X Anzahl der Gleitrichtungen) ihres Kristallgitters ab, wobei insbesondere kubische Gitter (z.B. γ-Fe, αFe) im Unterschied zu hexagonalen Gittern (z.B. Ti, Zn) wesentlich mehr primäre Gleitsysteme und somit bessere Zähigkeitseigenschaften besitzen. Homogene Gefügezu-stände mit Einlagerungs- oder Substitutionsmischkristalle weisen ebenfalls bessere Zähigkeitseigenschaften auf als heterogene Gefügezustände.Google Scholar
  8. 8.
    Die Heißgaskorrosion wird hier nur vereinfacht dargestellt. Die Kenntnisse über die tatsächlich ablaufenden, sehr komplexen Vorgänge sind zurzeit noch lückenhaft.Google Scholar
  9. 9.
    Die eigentliche Schaufel ist nach dem Gießen mehr oder weniger hohl. Die Einsätze (inserts) werden nachträglich eingebracht und an den nahen- und gehäuseseitigen Schaufelseiten wänden angeschweißt.Google Scholar
  10. 10.
    Nahe einer umströmten Wand kommt es aufgrund des Verlustes an kinetischer Energie durch Reibung (an der Wand selbst gilt die Haftbedingung v = 0) zu erheblichen Erwärmungen der Strömungsgrenzschicht, speziell dann, wenn die Geschwindigkeiten der Außenströmung sehr hoch sind, so wie es in Turbinen der Fall ist. Die Erwärmung beschränkt sich praktisch auf den Bereich der vergleichsweise dünnen Strömungsgrenzschicht. Es bildet sich dadurch neben der genannten Strömungsgrenzschicht eine sog. Temperaturgrenzschicht aus. Zwischen diesen beiden Grenzschichten kommt es zu ausgeprägten Wechselwirkungen, Schlichting(1982).Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2004

Authors and Affiliations

  1. 1.Fachbereich Fahrzeugtechnik und Flugzeugbau Flugzeugtriebwerke und TurbomaschinenHAW - Hochschule für Angewandte Wissenschaften HamburgHamburgDeutschland

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