ISBN: 3540673776
TITLE: Thermische Turbomaschinen, 2. Band
AUTHOR: W. Traupel
TOC:

Formelzeichen XIII
11. Das Verhalten unter genderten Betriebsbedingungen 1
11.1 Das Verhalten des Gitters und der Stufe 1
11.2 Die Charakteristik der Turbinenstufe 3
11.3 Das Kegelgesetz 6
11.4 Gesamtcharakteristik einer Turbinenschaufelung 12
11.5 Nachrechnung von Betriebszustnden von Turbinen 16
a) Eindimensionale Verfahren 16
b) Zweidimensionale Verfahren 22
11.6 Die Charakteristik der Verdichterstufe 24
11.7 Die Charakteristik des mehrstufigen Verdichters 29
11.8 Der Vorgang des Pumpens, die Pumpgrenze 32
11.9 Rotierende Abreistrmung 35
11.10 Berechnung von Kennfeldern mehrstufiger Verdichter 39
11.11 Abschtzung der Stabilittsgrenze 41
Literatur 47
12. Regelung der Dampfturbinen 49
12.1 Regeleingriffe 49
12.2 Berechnung der Beharrungszustnde 59
12.3 Wirkungsgrad in Funktion der Leistung 66
12.4 Energetischer Vergleich der Regelungsarten 72
12.5 Ausbildung und Bemessung der Regelventile 80
12.6 Zur Dynamik der Dampfturbinenregelung 88
12.7 Berechnung der berdrehzahlen 91
Literatur 96
13. Regelung der Turbokompressoren 98
13.1 Regeleingriffe 98
13.2 Darstellungsweisen von Kennfeldern 103
13.3 Berechnung typischer Flle der Verdichterregelung 107
a) Drehzahlregelung 107
b) Drosselregelung 107
c) Abblaseregelung 108
d) Umblaseregelung 109
e) Zwischenabblasen und Zwischenumblasen 110
f) Verdichter mit Zwischenkhlung 111
13.4 Regelung mit verstellbaren Leitschaufeln 111
13.5 Pumpverhtungsregelung 114
Literatur 121
14. Regelung der Gasturbinen 122
14.1 Regeleingriffe 122
14.2 Berechnung der Beharrungszustnde 126
a) Allgemeines 126
b) Einwellige Anlage 131
c) Zweiwellige Anlage 133
14.3 Regelung mit verstellbarem Turbinenleitrad 137
14.4 Pumpverhtungsregelung 142
14.5 Zur Dynamik der Gasturbinenregelung 144
Literatur 148
15. Grundlagen der Festigkeitsrechnung 150
15.1 Einleitung 150
15.2 Beschreibung des Spannungszustandes, Vergleichsspannung 150
15.3 Elastisches Verhalten 152
15.4 Plastisches Verhalten 154
15.5 Viskoplastisches Verhalten (Kriechen) 156
15.6 Verfahren der finiten Elemente bei Elastizitt 159
a) Allgemeines 159
b) Dreieckselement bei ebenem Spannungszustand 161
c) Dreieckselement bei ebenem Verformungszustand 166
d) Ringelement dreieckigen Querschnittes 167
e) Zusammenfgung der Elemente, Lsung 169
15.7 Verfahren der finiten Elemente bei Plastizitt 172
15.8 Kriechen unter variablen Bedingungen 176
15.9 Zyklische Beanspruchung ohne Kriechen 180
15.10 Zyklische Beanspruchung mit Kriechen 186
15.11 Kerbeffekte 190
15.12 Bruchmechanik 194
15.13 Beurteilungskriterien, Sicherheitsfaktoren 199
a) Allgemeines 199
b) Statische Tragfhigkeitsgrenze 199
c) Zyklische Beanspruchung ohne Kriechen 201
d) Quasizyklische Beanspruchung mit Kriechen 203
Literatur 204
16. Festigkeit der Schaufelungen 206
16.1 Schaufelbeanspruchung durch Fliehkraft 206
16.2 Torsionsbeanspruchung von Laufschaufeln 211
16.3 Biegebeanspruchung der Schaufeln durch Strmungskrfte 213
16.4 Rckwirkung der Fliehkraft auf die Beanspruchung der freistehenden
Schaufel durch Strmungskrfte 219
16.5 Beanspruchung des Schaufelpaketes durch Strmungskrfte 224
16.6 Wrmespannungen in Schaufeln 229
16.7 Viskoplastischer Spannungszustand in Schaufeln 232
16.8 Die Gestaltung der Schaufelbefestigung 234
16.9 Die Berechnung der Schaufelbefestigung 241
16.10 Die Gesamtbeanspruchung 246
Literatur 247
17. Festigkeit der Rotoren 248
17.1 Freitragender Ring 248
17.2 Radkranz mit Schaufeln, an Scheibe 249
17.3 Differentialgleichungen der rotierenden Scheibe bei elastischer Verformung 253
17.4 Scheibe gleicher Festigkeit 255
17.5 Scheibe konstanter Dicke 257
17.6 Scheibe hyperbolischen Profils 260
17.7 Scheibe beliebigen Profils 261
17.8 Die zylindrische Trommel 266
17.9 Die Berechnung der Schrumpfverbindungen 269
17.10 Ergnzendes zur Spannungsberechnung 272
17.11 Die Beurteilung des Spannungszustandes in Rotoren 276
17.12 Gestaltung von Rotoren 281
Literatur 290
18. Festigkeitsprobleme an stillstehenden Teilen 291
18.1 Allgemeines 291
18.2 Theorie dnner Rotationsschalen 291
18.3 Rotationssymmetrische dickwandige Bauteile 295
18.4 Horizontalflansch und Bolzen 300
18.5 Leitradzwischenbden 306
18.6 Heigasfhrende Einstze 307
Literatur 314
19. Temperatur- und Khlungsprobleme 315
19.1 Grundgesetze der Wrmeleitung und des Wrmeberganges 315
19.2 Empirische Unterlagen ber Wrmebergang 318
19.3 Wrmebergang an Schaufeln 324
19.4 Strenge Lsungen der Wrmeleitungsgleichung 327
a) Stationre Temperaturfelder 327
b) Instationre Elementarlsungen 327
c) Allgemeinere instationre Lsungen 329
19.5 Quasistationre Berechnung instationrer Temperaturverteilungen 331
19.6 Eindimensionale Wrmeleitung in Stben, Scheiben und Schalen 336
19.7 Eindimensionale Temperaturverteilung in Schaufeln und Laufradscheiben 340
19.8 Zweidimensionale Temperaturverteilung 347
19.9 Verfahren der finiten Elemente 352
19.10 Gekhlte Gasturbinen 356
19.11 Berechnung gekhlter Systeme 361
19.12 Temperaturkenngren gekhlter Schaufeln 364
19.13 Wrmedehnungen 366
19.14 Die Brennkammer 368
Literatur 373
20. Schwingungen von Schaufeln und Scheiben 375
20.1 Der einfache Schwinger 375
20.2 Rckfhrung des allgemeinen Falles des schwingenden Krpers auf den
einfachen Schwinger 378
20.3 Gekoppelte Schwingungen 382
20.4 Differentialgleichungen des schwingenden Stabes 383
20.5 Lsung des Eigenwertproblems des schwingenden Stabes 385
20.6 Drehschwingungen eines geraden Stabes 389
20.7 Bestimmung von Eigenfrequenzen nach der Energiemethode 391
20.8 Zustzliche Effekte bei gedrungenen Stben 395
20.9 Eigenfrequenzen von Schaufelpaketen und verjngten Schaufeln 399
20.10 Der Einflu der Fliehkraft auf die Eigenfrequenzen 405
20.11 Schwingungen stark verwundener Schaufeln 409
20.12 Berechnung von Scheibenschwingungen mit bertragungsmatrizen 416
20.13 Koppelschwingungen von Schaufeln und Scheibe 421
20.14 Schwingungsberechnung nach dem Verfahren der finiten Elemente 426
20.15 Experimentelle Untersuchung von Schaufelschwingungen 429
20.16 Schwingungsanregung und Spannungsamplitude bei einzeln schwingenden Schaufeln 434
20.17 Schwingungsanregung und Spannungsamplitude bei Paketschwingungen 440
20.18 Gre der Erregungskrfte (der Stimulus) 443
20.19 Selbsterregung, stochastische Erregung, Stoerregung 448
20.20 Die Dmpfung 452
20.21 Ergnzendes zur schwingungstechnischen Auslegung 455
Literatur 458
Dynamik des Lufers 461
21.1 Allgemeines 461
21.2 Laval-Rotor, elementare Theorie 462
21.3 Laval-Rotor in anisotrop elastischen Lagern 466
21.4 Laval-Rotor mit nicht drehsymmetrischer Welle 468
21.5 Mechanismen der Selbsterregung 471
a) Allgemeines 471
b) Innere Dmpfung 471
c) Selbsterregung durch den lfilm 473
d) Spalterregung 474
e) Knstliche Dmpfung 476
21.6 Laval-Rotor bei beliebiger Lagerung und Spalterregung, Stabilittsuntersuchung 477
21.7 Die kritischen Drehzahlen eines beliebigen drehsymmetrischen Lufers 482
21.8 Die Kreiselwirkung 485
21.9 Bestimmung kritischer Drehzahlen nach dem Verfahren von Stodola 488
21.10 Berechnung kritischer Drehzahlen nach dem Verfahren der finiten Elemente 492
21.11 Theorie der Stabilitt und der Ausschlge schwingender Lufer 498
21.12 Die Spalterregung 503
21.13 Grundlagen der Lagertheorie 509
21.14 Rechenverfahren und Ergebnisse der Lagertheorie 513
21.15 Unterlagen ber Axiallager 519
Literatur 524
Namen- und Sachverzeichnis 526
END
