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Berechnung und Entwurf der hydraulischen Komponenten

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Kreiselpumpen

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Zusammenfassung

Gemäß dem Stand der Technik stützt sich die hydraulische Auslegung der verschiedenen Arten von Lauf- und Leiträdern, Spiralen und Einlaufgehäusen auf empirische Methoden wie sie in diesem Kapitel beschrieben werden. Der so entstandene Erstentwurf wird dann mittels CFD analysiert und optimiert. Selbst dann ist die Genauigkeit der Vorausberechnung der Förderdaten (insbesondere bezüglich Wirkungsgrad und NPSH) nicht immer zufriedenstellend; denn die dreidimensionale Strömung durch die Pumpe hängt ab von den komplexen Formen der Strömungskanäle von Einlaufgehäuse, Laufrad und Leitvorrichtung. Erschwerend kommt hinzu, daß die Wechselwirkung zwischen dem Hauptförderstrom und der Radseitenraumströmung einen unerwartet großen Einfluß auf Kennlinie und Wirkungsgrad ausüben kann (ein Beispiel findet sich in Kap. 9.1). Es ist stets zu bedenken, daß die Kombination aller Parameter und 3D-Geometrien die Strömungsformen bestimmt – und folglich die Förderdaten und Verluste. Um die Genauigkeit der Vorausberechnung zu verbessern, wird ein systematisches Vorgehen bei der hydraulischen Auslegung empfohlen. Hierzu wird in Kapitel 7.14 ein neuartiges Konzept für eine rein analytische Beschreibung der Laufradgeometrie vorgestellt. Vor Beginn der Hydraulikentwicklung sollten alle Anforderungen an die Pumpe und die konstruktiven Randbedingungen sorgfältig analysiert und dokumentiert werden (siehe „hydraulische Spezifikation“ in Kap. 17).

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Notes

  1. 1.

    Um die Kurven für nq = 2 bis nq = 9 in demselben Diagramm auftragen zu können, wurde eine logarithmische Skalierung für den Förderstrom gewählt. Die Wirkungsgradkurven haben daher scheinbar einen ungewöhnlichen Verlauf.

  2. 2.

    Man könnte auch durch Einsetzen von Gl. (T7.3.1) und (T7.3.2) in (T7.3.3) eine Gleichung d2 = f(n) formulieren und weiter ν = f(n) sowie NPSH = f(n, d2) schreiben und hätte dann drei komplizierte Gleichungen zur Bestimmung der drei Größen n, d2 und ν.

  3. 3.

    Optimierungsrechnungen in [61] ergeben ähnliche (bei hohem nq bis zu 10 % höhere)Nabenverhältnisse wie Abb. 7.24 und 7.25.

  4. 4.

    Abgeleitet aus Angaben in [B.22].

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  1. Les Marines 2433 bis, 1844, Villeneuve, Schweiz

    Johann Friedrich Gülich

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Gülich, J. (2013). Berechnung und Entwurf der hydraulischen Komponenten. In: Kreiselpumpen. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-40032-2_7

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