Turbomaschinen Klausur

[akuaku]

Gedächtnisprotokoll von der Maschbau Klausur 20.7.23:

Fragenteil Turbomaschinen:
1. Beispiel für thermische und hydraulische Strömungsmaschine?
2. Wie entsteht der Axialschub? 2 Möglichkeiten zum Ausgleich nennen
3. Geschwindigkeitsdreieck für Zentripetalturbine zeichnen, radial, drallfrei
4. Definition von Reaktionsgrad nennen, Unterscheidung von 2 Stufenarten anhand Reaktionsgrad, welcher Unterschied besteht im Druckverlauf im Leitgitter, Bauweise auf einem Bild erkennen und begründen
5. Welche Aufgabe hat das Leitgitter bei Turbinen? Welche Aufgabe hat das Leitgitter bei Verdichtern?
6. Verhältnis von polytropen zu isentropem Wirkungsgrad bei Turbinen und Verdichtern
7. Was ist unter dem Fächerverlust zu verstehen? Wo tritt er auf?
8. Welche Wirkung hat der Drall im Nachlauf von Windrädern auf den cp-Wert?
9. Warum haben Verdichter bei gleichem Druckunterschied mehr Stufen als Turbinen? (3P)
10. 3 Möglichkeiten Schaufeln bei hohen Temperaturen zu schützen

Rechenteil Turbo: (angelehnt an Übung)
1. Verdichtung in h-s-Diagramm einzeichnen, Wirkungsgrad berechnen

2. Geschwindigkeitsdreieck maßstabsgerecht zeichnen (u1=u2 gegeben, beta1 und beta2 gegeben, c1m=c2m gegeben), c1u/c2u/w1u/w2u berechnen, e_u berechnen

3. Windkraftanlage
a. Schnelllaufzahl und Zuströmung gegeben, Drehzahl ermitteln
b. Turbinenleistung ermitteln (cp _max gegeben, Wirkungsgrad/Durchmesser/Windgeschwindigkeit gegeben)
c. Cp-Wert der Anlage ermitteln
d. Geschwindigkeitsdreiecke maßstabsgerecht an Spitze und Nabe zeichnen, beta-Winkel ermitteln

4. Wasserturbine/Cordierdiagramm
a. Massenstrom in Rohr berechnen
b. Leistung der Turbine berechnen
c. Maschinenkennzahlen berechnen und in Cordierdiagramm eintragen, optimale Stufenanzahl ermitteln
d. Welche Turbinenbauart soll gewählt werden?