Fachhochschule Köln
Fachbereich Fahrzeugtechnik

Seminararbeit

Strömungsmaschinen
Wandlerversuch

Messung eines Strömungswandlers

von

Thomas Grooteboer

Inhaltsverzeichnis:

1 Versuchsaufbau ... 4

2 Aufgabenstellung  ... 5

3 Versuchsdurchführung ... 5

4 Versuchsauswertung  ... 6
4.1 Exemplarische Beispielrechnung ... 7
4.2 Diagramme  ... 9

5 Diskussion der Ergebnisse  ... 17
5.1 Versuchskritik ... 17
5.2 Diskussion der Kennlinien ... 18
5.2.1 Primärkennlinien ... 18
5.2.2 Dimensionslose Primärkennlinien ... 18
5.2.3 Wandlerkonstante ... 18
5.2.4 Wandlerparabeln  ... 19
5.2.5 Sekundärlinien des Turbinenmomentes ... 20

6 Vergleich der Kennlinien mit Trilokwandler ... 20

7 Zusammenfassung  ... 22

8 Literaturangabe ... 22

9 Fehlerrechnung (Fehlerabschätzung)  ... 23
9.1 Exemplarische Beispielrechnung ... 25

Formelzeichen:

[...]

1 Versuchsaufbau

Bei dem folgenden Versuch wird mit einem simulierten Wandler gearbeitet, d.h. es besteht kein geschlossener hydrodynamischer Kreislauf. Das folgende Bild 1 zeigt den schematischen Versuchsaufbau:

Bild 01: Schematischer Versuchsaufbau zur Bestimmung der Wandlerkennlinien.

[...]

Folgende Baugruppen werden verwendet:

• Stufenlos regelbarer Elektromotor mit angeflanschter Radialpumpe
• Radialturbine mit Lauf- und Leitrad; auf der Turbinenwelle ist eine Bandbremse angebracht.
• Wasserbecken, mit außerhalb befestigter Pumpe und Turbine.
• Kraftmeßdosen und Meßverstärker zur Aufnahme der Stützkräfte von Pumpe und Turbine

Die Radialpumpe wird über den Elektromotor angetrieben. Dieser ist um seine Längsachse pendelnd aufgehängt und stützt sich über einen Hebelarm von I= 160mm auf einer Kraftmeßdose ab. Das Pumpenmoment kann so über die Länge des Hebelarms und die Kraft errechnet werden. Über einen Stichdrehzahlmesser wird die Pumpendrehzahl bestimmt. Die Turbine besteht aus einem feststehenden Leitrad mit sieben Schaufeln und einem Laufrad. Auf der Turbinenwelle, an der ebenfalls über einen Stichdrehzahlmesser die Turbinendrehzahl abgelesen wird, ist eine Bandbremse angebracht. Diese stützt sich ebenfalls über einen Hebelarm von I= 160mm auf einer Kraftmeßdose ab. Über die Spannung des Bandes kann das abgenommene Turbinenmoment eingestellt werden. Von der Pumpe wird Wasser aus dem Becken angesaugt und über ein Rohr zur Turbine gefördert.

In der Turbine durchströmt das Wasser das feststehende Leitrad und treibt das Laufrad an. Von hier fließt es dann über einen Diffusor zurück ins Wasserbecken.

2 Aufgabenstellung

Folgende Punkte werden in dieser Arbeit behandelt:

[....]