Turbolader: Funktion und Charakteristika
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Questions and Answers

Warum wird eine Fahrzeuggasturbine sinnvollerweise mit einem Abgaswärmetauscher und einer freilaufenden Nutzleistungsturbine ausgestattet?

  • Aufgrund des schlechten Wirkungsgrades bei niedrigem Druckverhältnis
  • Aufgrund des hohen Druckverhältnisses
  • Guter Wirkungsgrad bei niedrigem Druckverhältnis (correct)
  • Ideal für den Antrieb von Wasserfahrzeugen
  • Was ist ein Einsatzgebiet von Kleingasturbinen?

  • Abgasturbolader
  • Antrieb von Landfahrzeugen
  • Stromerzeugung im Kraftwerk
  • Verkehrsflugzeuge: zum Start der Haupttriebwerke (correct)
  • Wie lässt sich der spezifische Schub eines Turboluftrahltriebwerks vergrößern?

  • Turbineneintrittstemperatur erhöhen (correct)
  • Verdichterdruckverhältnis erhöhen
  • Luftdichte reduzieren
  • Turbineneintrittstemperatur reduzieren
  • Warum nimmt der Schub eines Turboluftstrahltriebwerks mit der Flughöhe ab?

    <p>Luftdichte und Massenstrom sinken</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Vorteil von Gasturbinen im Vergleich zu Verbrennungsmotoren?

    <p>höhere Abgasqualität</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Brennkammer in einer kleinen Bauweise konstruiert?

    <p>Einzelrohrbrennkammer</p> Signup and view all the answers

    Warum wird in einer kleinen Bauweise keine Schaufelkühlung eingesetzt?

    <p>wegen des hohen technischen Aufwands</p> Signup and view all the answers

    In welchem Drehzahlbereich wird ein Turboluftstrahltriebwerk betrieben?

    <p>80 bis 100 % der Nenndrehzahl</p> Signup and view all the answers

    Was versteht man unter Windmilling?

    <p>den Leerlauf des Triebwerks</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Einsatzgebiet von Gasturbinen?

    <p>Stromerzeugung im Kraftwerk</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Laval-Turbine

    • Fast das gesamte Stufengefälle wird im Leitapparat in Geschwindigkeit umgesetzt
    • Druck vor und hinter den Laufkränzen und dem Umlenkkranz gleich
    • Teilbeaufschlagung möglich (breiter Betriebsbereich)
    • Dampf tritt mit hoher Überschallgeschwindigkeit aus den Leitschaufeln aus
    • Leitschaufeln (Düsen) sind konvergent-divergent ausgebildet (Lavaldüsen)
    • Schlechter Wirkungsgrad
    • Sehr hohes Druckverhältnis
    • Kompakte einstufige Bauweise

    Düsengruppenregelung

    • Geringerer Druckverlust als bei einer Drosselregelung, da immer nur ein Ventil im gedrosselten Bereich (alle anderen komplett auf oder zu)
    • Wirtschaftlicher bei häufig im Teillastbereich eingesetzten Turbinen

    Industriedampfturbine

    • Ein Gehäuse
    • Maximalleistung ca. 150 MW

    Modulbauweise bei Industriedampfturbinen

    • Ziel: Entwicklungsaufwand trotz vielfältiger Anforderungen gering halten
    • Beschränkte Anzahl von standardisierten Modulen (Gehäuse, Ventile, Lager)
    • Aus diesem Sortiment wird nach Kundenwünschen zusammengestellt
    • Nur Läufer sowie Leit- und Laufbeschaufelungen werden individuell angepasst

    Getriebedampfturbine

    • Kleine daher schnelldrehende Dampfturbine, die über ein Getriebe mit der Arbeitsmaschine verbunden ist
    • Meist: Laval- oder Curtisturbine, fliegende Lagerung

    Multistage Turbine

    • Die hohen Leistungen können nicht in einer Turbine vollständig abgebaut werden
    • Aufteilung auf mehrere Fluten, um zu große Querschnitte (Schaufellängen) zu vermeiden
    • Um die Länge der Rotoren zwischen den Lagern möglichst kurz zu halten (Stufen auf mehrere Gehäuse verteilt)
    • Zwischenüberhitzung, Frischdampfanzapfung, Dampfentwässerung zwischen den Turbinen möglich
    • Fertigung und Transport der Bauteile

    Radial Turbine

    • Kleine Abgasturbolader mit radialen Turbomaschinen gebaut
    • Geringer Durchsatz
    • Höhere Festigkeit → höhere Umfangsgeschwindigkeiten → größeres Gefälle in einer einstufigen Maschine als bei axialer Bauweise

    Verdichterbauarten

    • Axialverdichter
    • Radialverdichter

    Prozessgasturbine

    • Energierückgewinnung aus Prozess- oder Restgasen
    • Maximalleistung etwa 25 MW
    • Eingesetzt in Raffinerien, Hüttenwerken, Chemiewerken, verfahrenstechnischer Industrie, Erdgaspipelines

    Labyrinthdichtung und Labyrinthspalt

    • Höhere Dichtwirkung, Durchflusswiderstand
    • Keine axiale Verschiebbarkeit
    • Größerer Fertigungsaufwand

    Schnellschlussventil

    • Zu große Axialschubkräfte
    • Überdrehzahl größer als 110 % Nenndrehzahl
    • Zu niedriger Schmieröldruck, zu hoher Gegendruck, Kondensatordruck, Entnahmedruck
    • Zu hohe Kondensatortemperatur, Lagertemperatur

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    Erfahre mehr über die Arbeitsweise und Merkmale von Turboladern, einschließlich ihrer Funktion, Vorteile und Nachteile.

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