Strömungsmaschinen

2. Der Stromungsmechanismus im Laufrad (S. 25-26)

2.1 Das Moment der Schaufelkrafte und die auf die Masse bezogene Schaufelarbeit y sch

Wir betrachten zunachst einen radialen Schaufelkranz mit einfach gekrümmten Schaufeln (Abb. 2.1) und achsparallelen Schaufelkanten.

Um den Impulssatz anzuwenden, legen wir die Kontrollfläche als Rotationsfläche um den Schaufelkranz, d.h. dicht vor die Saugkante und dicht hinter die Druckkante der Schaufeln. In Abb. 2.1 sind dies die beiden Zylinderflächen I und II. Die verbindende Fläche sei die Außenfläche des Rades, so daB also die Kontrollflache I die Radwand durchschneidet, was notwendig ist, weil in der Schnittfläche das gesuchte Drehmoment wirksam ist. Die Strömung durch die Kontrollflächen I und II nehmen wir trotz der endlichen Zahl der Laufschaufeln als eindimensional und stationär an, vermitteln also die tatsächliche Ungleichheit der Geschwindigkeit langs der Schaufelteilung dadurch, daß wir die ausgeglichene Strömung, die sich in genügender Entfernung vom Rad bildet, bis zur Kontrollfläche fortgesetzt denken.

Von den in den zylindrischen Kontrollflächen wirkenden Kräften erzeugen die Normalkräfte, d.h. die Fliissigkeitsdrucke, kein drehendes Moment und bleiben also unberucksichtigt. Ein solches wird vielmehr hervorgerufen vom Impuls der durch die Kontrollflachen tretenden Fliissigkeit und durch Zähigkeitswirkungen, also Tangentialkrafte. Bezeichnen mit Bezug auf Abb. 2.1 (in der willkürlich die Richtungspfeile der Pumpenstöomung eingetragen sind)