Mittel zur Verringerung der günstigsten Umfangsgeschwindigkeit

Zusammenfassung

Die günstigste Umfangsgeschwindigkeit u, die den höchsten Wirkungsgrad am Radumfang ergibt, ist bei den Gleichdruckturbinen u = c ₁ cos α₁/2, bei den Überdruckturbinen u = c ₁ cos α₁, also etwa halb bzw. fast ebenso groß wie die Dampfgeschwindigkeit. Letztere ist durch das Wärmegefälle nach Gl. (30), S. 23 gegeben und erreicht nicht selten eine Höhe, die beträchtlich über Geschoßgeschwindigkeit hinausgeht. So ist bei einem Wärmegefälle von h _t = 100 kcal/kg bei φ = 0,95 $c_1 = 91,5\varphi \sqrt {h_t } = 91,5 \cdot 0,95\sqrt {100} = 870\text{m/sek}$, oder bei h _t = 200 kcal/kg c ₁ = 1230 m/sek. Die zugehörigen günstigsten Umfangsgeschwindigkeiten wären bei einem Düsenwinkel von 20 ⁰ für Gleichdruckturbinen u = 407 m/sek bzw. u = 577 misek, also Werte, die wegen der Materialbeanspruchung durch die Fliehkraft gar nicht zulässig sind. Abgesehen hiervon, würde bei einem praktisch brauchbaren Raddurchmesser (Teilkreisdurchmesser im mittleren Stromfaden) die Drehzahl sehr hoch, da zwischen Umfangsgeschwindigkeit, Drehzahl und Durchmesser die Beziehung besteht u = πDn/60. So ist z. B. bei D = 1,2 m für obige Umfangsgeschwindigkeiten die Drehzahl u = 6490 Umdr./min, bzw. u = 9190 Umdr./min, was meist zu hoch ist; umgekehrt müßte für eine praktisch günstige Drehzahl, z. B. u = 3000 der Durchmesser D = 2,59 m bzw. D = 3,68 m werden, was unförmige Turbinen, besonders für kleinere Leistungen ergeben würde.