Zusammenfassung
Die Druckerhöhung im Laufrad führt zu hydraulischen Kräften und Momenten, die auf den Rotor wirken. Für die Dimensionierung von Lagern und Welle sind vor allem die Kräfte in axialer und radialer Richtung bedeutsam. Während die Radialkraft von der Druckverteilung über den Laufradumfang abhängt, wird die Axialkraft von der Strömung im Radseitenraum (RSR) und der aus ihr resultierenden Druckverteilung auf die Radscheiben bestimmt.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Notes
- 1.
Aus einem Diagramm in [18] ergeben sich ähnliche Werte wie aus Gl. (T9.1.4).
- 2.
Die Berechnung der Fluidrotation in Tafel 9.1 geht auf [35] zurück; das Vorgehen weicht aber von der Originalarbeit ab (Behandlung von Rauheit, Radseitenvorraum, einfachere Handhabung, Konvergenzverbesserung).
- 3.
Ob diese Zahlen für den heutigen Stand der Technik noch repräsentativ sind, ist nicht bekannt, da keine entsprechend weitgespannten Untersuchungen vorliegen.
- 4.
Zur Abkürzung wird im folgenden der Ausdruck „Kraft“ auch für den Kraftbeiwert kRu verwendet.
Literatur
Agostinelli, A., et al.: An experimental investigation of radial thrust in centrifugal pumps. ASME J Engng for Power. 82, 120–126 (1960)
Bachmann, P.: Fortschritte im Erfassen und Auswerten von Kräften und Momenten an Rotoren hydraulischer Modell-Turbomaschinen. Escher Wyss Mitt. 69–81 (1980)
Benra, F.K., Sommer, M.: Comparison of calculated and measured hydrodynamic forces of a centrifugal sewage water pump. 1. Conf on experiments/process/system modelling IC-EpsMsO Athens (2005)
Benra, F.K., et al.: Experimental investigation hydrodynamic forces for different configurations of single-blade centrifugal pump. ISROMAC, 2006-11
Böke, J.: Experimentelle und theoretische Untersuchungen der hydraulischen Kräfte an einschaufeligen Laufrädern von Abwasserpumpen unter Berücksichtigung der Änderung geometrischer Parameter. Diss TU Kaiserslautern, Schaker Aachen, (2001)
Bolleter, U., et al.: Measurement of hydrodynamic interaction matrices of boiler feedpump impellers. ASME J Vibrations. 109, 144–151 (1987)
Bolleter, U., et al.: Rotordynamic modeling and testing of boiler feedpumps. EPRI Report TR-100980, Sept. (1992)
Dupont, P., et al.: CFD analysis of sump flow and its impact on the hydraulic forces acting on the impeller of a vertical pump. Intnl Rotating Equipment Conf, Düsseldorf (2008)
Faschallegg, E.: Radialkräfte und Rückenschaufeln in Spiralgehäusepumpen. Europa Ind. Rev. 1 (1969)
Geis, H.: Experimentelle Untersuchungen der Radseitenverluste von Hochdruck-Wasserturbinen radialer Bauart. Diss. TH Darmstadt, (1985)
Gikadi, T. et al.: Untersuchung der hydraulischen Kräfte bei Abwasserpumpen. 3Rinternational 34(8):420–425 (1995)
Guinzburg, A., Buse, F.: Magnetic bearings as an impeller force measurement technique. 12th Intl Pump Users Symp, Houston, March (1995)
Gülich, J.F.: Influence of interaction of different components on hydraulic pump performance and cavitation. Proc. Symp Power Plant Pumps, New Orleans, 1987, EPRI CS-5857, pp. 2.75–2.96 (1988)
Gülich, J.F.: Disk friction losses of closed turbomachine impellers. Forsch Ing Wes. 68, 87–97 (2003)
Gülich, J.F., et al.: Review of parameters influencing hydraulic forces on centrifugal impellers. Proc IMechE. 201(A3):163–174 (1987)
Gülich, J.F., et al.: Influence of flow between impeller and casing on partload performance of centrifugal pumps. ASME FED. 81, 227–235 (1989)
Hamkins, C.P.: The surface flow angle in rotating flow: Application to the centrifugal impeller side gap. Diss. TU Kaiserslautern, Shaker, Aachen, (2000)
Hergt, P.: Hydraulic design of rotodynamic pumps. In: Radha Krishna (Hrsg.) Hydraulic design of hydraulic machinery. Avebury, Aldershot (1997)
Hergt, P., Krieger, P.: Radialkräfte in Leitradpumpen. KSB Techn Ber. 32–39 (1973)
Hergt, P., Prager, S.: Influence of different parameters on the disc friction losses of a centrifugal pump. Conf on Hydraulic Machinery, Budapest, pp. 172–179 (1991)
Iversen, H., et al.: Volute pressure distribution and radial force on the impeller. ASME J. Eng. Power. 82, 136–144 (1960)
Jensen, R.: Experimentelle Untersuchungen an Einfach- und Doppelspiralen für Kreiselpumpen. Diss. TU Braunschweig, (1984)
Kaupert, K.A.: Unsteady flow fields in a high specific speed centrifugal impeller. Diss. ETH Zürich, (1997)
Kleinert H.J.: Beitrag zur verbesserten Berechnung hydraulischer Ausgleichsvorrichtungen. Diss TU Dresden, (1971)
Kosyna, G.: Untersuchungen an radial durchströmten Spaltdichtungen unter Berücksichtigung von Parallelitätsfehlern. Diss. TU Braunschweig, (1976)
Lauer, J.: Einfluß der Eintrittsbedingung und der Geometrie auf die Strömung in Radseitenräumen von Kreiselpumpen. Diss. TU Darmstadt, (1999)
Lees, A.W.: The performance of balance disk in boiler feed pumps. I Mech E, C 56/79, 29–36 (1979)
Liess, C.: Die Ermittlung dynamischer Radialkräfte in hydraulischen Maschinen. Voith. Forsch. Konstruktion. 3.1–3.9 (1982)
Lingelbach, T., Wiederuh, E.: Die Axialschubberechnung radialer Turbomaschinen. Fortschrittber VDI Reihe. 7, 154 (1989)
Makay, E., Barret, J.A.: Changes in hydraulic component geometries greatly increased power plant availability and reduced maintenance cost: Case histories. 1st Intl Pump Symp, Houston, (1984)
Makay, E., Szamody, O.: Survey of feedpump outages. EPRI FP-754, Final report RP 641, (1978)
Meier-Grotian, J.: Untersuchungen der Radialkrft auf das Laufrad einer Kreiselpumpe bei verschiedenen Spiralgehäuseformen. Diss. TU Braunschweig, (1972)
Meschkat, S.: Experimentelle Untersuchung der Auswirkung instationärer Rotor-Stator-Wechselwirkungen auf das Betriebsverhalten einer Spiralgehäusepumpe. Diss. TU Darmstadt, (2004)
Meschkat, S., Stoffel, B.: The local impeller head at different circumferential positions in a volute casing of a centrifugal pump in comparison to the characteristic of the impeller alone. 21st IAHR Symp on hydraulic machinery and systems, Lausanne, (2002)
Möhring, U.K.: Untersuchung des radialen Druckverlaufes und des Drehmomentes im Radseitenraum von Kreiselpumpen bei glatter, ebener Radseitenwand und bei Anwendung von Rückenschaufeln. Diss. TU Braunschweig, (1976)
Ni, L.: Modellierung der Spaltverluste bei halboffenen Pumpenlaufrädern. Fortschrittber VDI Reihe 7, 269 (1995)
Nishi, Y., et al.: Radial thrust of single-blade centrifugal pump. ASME-JSME-KSME AJK 2011-06011, (2011)
Nishi, Y., et al.: Effect of blade outlet angle on radial thrust of single-blade centrifugal pump. 26th IAHR Symp Hydraulic Machinery and Systems, (2012)
Okamura, T.: Radial thrust in centrifugal pumps with a single-vane impeller. JSME. 23(180):895–901 (1980)
Petermann, H., Kosyna, G.: Spaltstrom und Kräfte radial durchströmter Dichtspalte in Kreiselpumpen. Pumpentagung Karlsruhe, K6 (1978)
Rebernik, B.: Radialkräfte von Kreiselpumpen mit unterschiedlichen Gehäuseformen. „25 Jahre ASTRÖ“, Aströ, Graz pp. 55–60 (1979)
Schenkel, S.: Modellierung und numerische Simulation der Strömungsvorgänge am Laufradeintritt von Turbomaschinen. Diss. TU Darmstadt, (1999)
Schubert, F.: Untersuchungen der Druck- und Geschwindigkeitsverteilung in Radseitenräumen radialer Strömungsmaschinen. Diss. TU Braunschweig, (1988)
Stark, M.: Auslegungskriterien für radiale Abwasserpumpenlaufräder mit einer Schaufel und unterschiedlichem Energieverlauf. VDI Forschungsheft. 57(664) (1991)
Tamm, A., Stoffel, B.: The influence of gap clearance and surface roughness on leakage loss and disk friction of centrifugal pumps. ASME Fluids Engng Meeting Montreal, FEDSM 2002-31324 (2002)
Thamsen, P.U., et al.: Cavitation in single-vane sewage pumps. ISROMAC 12-2008–20196
Thomae, H., Stucki, R.: Axialschub bei mehrstufigen Pumpen. Techn Rundschau Sulzer. 3, 185–190 (1970)
Ulbrich, C.: Experimentelle Untersuchungen der Pumpencharakteristiken und Geschwindigkeitsfelder einer Einschaufel-Kreiselpumpe. Diss. TU Berlin, (1997)
Zilling, H.: Untersuchung des Axialschubes und der Strömungsvorgänge im Radseitenraum einer einstufigen Radialpumpe. Strömungsmech Strömungsmasch 15, (1973)
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Rights and permissions
Copyright information
© 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg
About this chapter
Cite this chapter
Gülich, J. (2013). Hydraulische Kräfte. In: Kreiselpumpen. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-40032-2_9
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-40032-2_9
Published:
Publisher Name: Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-642-40031-5
Online ISBN: 978-3-642-40032-2
eBook Packages: Computer Science and Engineering (German Language)