Solarthermische Hochtemperatursysteme - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 534

Abb. 7.42 Geschwindigkeitsdreiecke an Leit- und Laufrädern von Turbinen. a Axialturbine
b Radial-Axial-Turbine. Index „ a “ bezeichnet die Axialkomponente

= P ˙ Y = ( u 2 · c 2 u − u 3 · c 3 u ) . (7.28)

m

Diese Gleichung ist gültig für

• kompressible und inkompressible Strömungen,
• mit und ohne Reibung der Strömung im Schaufelgitter,

und damit auch für hydraulische wie thermische Strömungsmaschinen. Durch Umfor-
mung ist eine anschauliche Interpretation möglich; verschiedentlich wird auch in der
Fachliteratur von der Anwendung des Cosinus-Satzes gesprochen. Das Resultat lautet:

= c 2

c 3

+ u 2

− u 3
2

− w 2

− w 3
2

−

(7.29)

Y .

2

1 2 3

Die Anteile lassen sich in folgender Weise interpretieren:

1. Änderung der spezifischen kinetischen Energie im Absolutsystem, die in der Turbine
durch die Verzögerung der Strömung entsteht.
2. Differenz der spezifischen kinetischen Energie, die durch Änderung der Fliehkräfte am
Ein- und Austritt zustande kommt.
3. Änderung der spezifischen kinetischen Energie im Relativsystem, die die spezifische
Beschleunigungsarbeit der Strömung bei einer Turbine angibt.

Für die spezifische Stufenarbeit Y bei inkompressibler Strömung folgt aus der Bernoulli
Gleichung mit Energiezufuhr und Verlusten bei Annahme gleicher geodätischer Höhe: