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In diesem Thema
    Bauteil 164: Kennfeld-basierte Turbine
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    Bauteil 164: Kennfeld- (Map-) basierte Turbine


    Spezifikationen

    Anschlüsse

    1

    Fluid-Eintritt

    2

    Fluid-Austritt

    3

    Welleneintritt

    4

    Wellenaustritt

    5

    Regeleingang

    6

    Regeleingang für Wirkungsgrad (als Enthalpie)

     

    Alllgemeines       Vorgabewerte       Kennfelder       Physik       Ansichten       Beispiel

    Allgemeines

    Die Komponente 164 stellt eine kennfeldbasierte Turbine dar, die das Verhalten von Durchflussmenge, Druckabfall und Drehzahl modelliert. Die Komponente versucht, die Kennfelder des Herstellers direkt zu verwenden, ohne dass der Benutzer sie manuell umwandeln muss. Die Kennfelder können über ein Importwerkzeug importiert werden, das die manuelle Umwandlung eines Turbinenkartenbildes in eine Turbinenkartentabelle ermöglicht.

    Ein Turbinenkennfeld wird durch (X,Y,Z,EFF) Datenpunkte mit verschiedenen Optionen für X,Y,Z,EFF dargestellt. Die Berechnungsmodi ermöglichen die Berechnung eines beliebigen X,Y,Z-Punktes aus den beiden anderen.

    Um den korrekten dimensionslosen reduzierten Durchfluss und die reduzierte Geschwindigkeit abzuleiten, ist es notwendig, die korrekten Bezugseigenschaften MW_REF, T_REF, P_REF, Z_REF, K_REF einzustellen, falls sie in den Einstellungen verwendet werden.

    Wenn das Kennfeld in Form von Machzahlen angegeben wird, müssen die Maße DIN und DIMP eingestellt werden, um die tatsächlichen Machzahlen berechnen zu können.

    Wenn der Wirkungsgrad und der Druckabfall in Form von Gesamtwerten und statischen Werten angegeben werden, muss der Auslassdurchmesser DOUT eingestellt werden, um zwischen Gesamtwerten und statischen Werten umrechnen zu können.

     

    Wenn Leistungsfaktoren aktiviert sind, werden die folgenden Beziehungen verwendet:

     

    EFF = EFF_aus_Kennfeld_gelesen * PFEFF (FCALC=1,2,3)
    X = X_aus_Kennfeld_gelesen * PFX (FCALC=2)
    Z = Z_aus_Kennfeld_gelesen * PFZ (FCALC=1)
    X_zum_Kennfeldlesen_genutzt = X / PFX (FCALC=1,3)
    Z_zum_Kennfeldlesen_genutzt = Z / PFZ (FCALC=2,3)

    Vorgabewerte 

    FCALC

    Berechnungsmethode:

    =0: Bypass (Ausgane = Eingang)

    =1: berechne Z(X,Y)

    =2: berechne X(Y,Z)

    =3: berechne Y(X,Z)

    MW_REF

    Referenz-Molekulargewicht des Kennfelds

    T_REF

    Kennfeld-Referenz-Eintrittstemperatu

    P_REF

    Referenz-Eintrittsdruck des Kennfelds

    Z_REF

    Eintritts-Referenz-Kompressibilitätsfaktor Zref = Pref*Vref/(R*Tref)

    K_REF

    Eintritts-Referenz-Isentropenexponent (k=cp/cv)

    DIN

    Eintrittsdurchmesser

    DOUT

    Austrittsdurchmesser

    DIMP

    Durchmesser der Laufradschaufelspitze

    N_REF

    Referenz korrigierte Drehzahl

    FX

    Flag Z_REF in FX and FY verwenden:

    =0: X ist korrigierter Durchsatz (M1*SQRT((T1/T1ref)*(MWref/MW)/(P1/P1ref)))

    =1: X ist axiale Machzahl

    =2: X ist Volumenstrom

    =3: X ist Fluss-Parameter (M1*SQRT(T1/P1*(MWref/MW)))

    FY

    Flag für Y Definition:

    =0: Y ist Korrigierte Drehzahl

    =1: Y ist Rotations-Machzahl

    =2: Y ist relative Korrigierte Drehzahl

    =3: Y ist Drehzahl-Parameter (RPM*SQRT(T1*(MWref/MW)))

    FZ

    Flag für Z Definition:

    =0: Z ist Druckverhältnis

    =1: Z ist isentrope Förderhöhe

    =2: Z ist Austrittsdruck (Druckverhältnis PR=Pout/P_REF)

    FEFF

    Flag für Wirkungsgradeingang (Kennfeld MXCMAP, Spalte 4):

    =0: setze Wirkungsgrad

    =1: setze Leistungsverbrauch

    FPREFF

    Flag für PR und EFF Definition:

    =0: PR and EFF sind total zu statisch

    =1: PR and EFF sind total zu total

    EFFM

    Mechanischer Wirkungsgrad

    FMAPGROUP

    Turbinen-Kennfeldap Gruppenparameter:

    =0: Y (Kurven bei konstantem Drehzahlparameter)

    =1: X (Kurven bei konstantem Fluss-Parameter)

    =2: Z (Kurven bei konstantem Druck-Parameter)

    LOSSM

    Mechanischer Verlust (konstanter Anteil)

    FPFEFF

    Flag für Gütegrad Wirkungsgrad-Einstellungen:

    =0: Nichts

    =1: Wert PFEFF verwenden

    =2: Ausdruck EP FEFF verwenden

    =3: Matrix MXPFEFF verwenden

    PFEFF

    Gütegrad Wirkungsgrad

    EPFEFF

    Ausdruck für Gütegrad Wirkungsgrad

    FPFX

    Flag für Gütegrad X Einstellungen (gegenseitig ausschließend zu FPFZ):

    =0: Nichts

    =1: Wert PFX verwenden

    =2: Ausdruck EPFX verwenden

    =3: Matrix MXPFX verwenden

    PFX

    Gütegrad X

    EPFX

    Ausdruck für Gütegrad X

    FPFZ

    Flag für Gütegrad Z Einstellungen  (gegenseitig ausschließend zu FPFX):

    =0: Nichts

    =1: Wert PFZ verwenden

    =2: Ausdruck EPFZ verwenden

    =3: Matrix MXPFZ verwenden

    PFZ

    Gütegrad Z

    EPFZ

    Ausdruck für Gütegrad Z

     

    Die blau markierten Parameter sind Bezugsgrößen für den Off-Design-Modus. Diese werden bei der Auslegungsberechnung von EBSILON®Professional errechnet und eingetragen.

    Im Allgemeinen sind alle sichtbaren Eingaben erforderlich. Häufig werden jedoch Standardwerte angegeben.

    Weitere Informationen zur Farbe der Eingabefelder und deren Beschreibungen finden Sie unter  Komponenten bearbeiten\Vorgabewerte.

    Weitere Informationen zu Auslegungs- vs. Nicht-Auslegungs- und Nennwerten finden Sie unter Allgemeine Einstellungen\Nominalwerte übernehmen.

    Kennfelder (Matrizen)

    MXTMAP

    Spalte 1 =Y

    Spalte 2=X

    Spalte 3=Z

    Spalte 4 =EFF oder PWR

    Kern-Turbinenkennfeld

    MXSURGE

    Spalte 1 =X

    Spalte 2=Z

    ?

    MXEFFISO

    Spalte 1 =ID

    Spalte 2=X

    Spalte 3=Z

    Spalte 4 =EFF

    Wirkungsgrad-Isolinien-Daten. Wird nicht in Berechnungen verwendet, sondern nur im Importer-Tool

    MXPFEFF

    Spalte 1 =Y

    Spalte 2=X

    Spalte 3=PFEFF

    Gütgrad-Korrektur EFF ( X, y, cfEFF )

    MXPFX

    Spalte 1 =Y

    Spalte 2=Z

    Spalte 3=PFX

    Gütgrad-Korrektur X ( Y,Z,cfX )

    MXPFZ

    Spalte 1 =Y

    Spalte 2=X

    Spalte 3=PFZ

    Gütgrad-Korrektur Z ( Y,X,cfZ )


     

    Ergebniswerte

     

    Q

    Shaft power

    RFLOW

    Korrigierter Fluss (Durchsatz)

    RSPEED

    Korrigierte Drehzahl

    RELRSPEED

    Relative korrigierte Drehzahl

    RFLOWPAR

    Reduzierter Fluss Parameter

    RSPEEDPAR

    Reduzierte Drehzahl Parameter

    FLOW

    Durchsatz

    SPEED

    Wellendrehzahl

    PR_TT

    Druckverhältnis total-total

    PR_TS

    Druckverhältnis total-statisch

    P1_T

    Eintrittsdruck total

    P1_S

    Eintrittsdruck statisch

    P2_T

    Entladedruck total

    P2_S

    Entladedruck statisch

    MCH_AX

    Mach-Zahl exial

    MCH_RAD

    Mach-Zahl radial

    RIGV

    ?

    EFFI_TT

    Wirkungsgrad isentrop total-total

    EFFI_TS

    Wirkungsgrad isentrop total-statisch

    EFFP_TT

    Wirkungsgrad polytrop total-total

    Verwendeter Wert des Anpassungspolynoms
    Dieser Wert wird nur berechnet, wenn auch das Anpassungspolynom verwendet wird, ansonsten ist er 1.

    HDISEN_TT

    Isentrope Förderhöhe total-total

    HDISEN_TS

    Isentrope Förderhöhe total-statisch

    VM1

    Eintritts-Volumenstrom

    RPFEFF

    Gütegrad Wirkungsgrad

    RPFX

    Gütegrad X

    RPFZ

    Gütegrad Z

     

    Physik

    FCALC = 0

    Bypass (Ausgang = Eingang)
    Setze Anschluss 2 = Anschluss 1
    Setze die Wellenleistung zu 0

    FCALC = 1

    Berechne Z(X,Y)
    Berechne X aus dem Eintrittsstrom
    Berechne Y aus der Wellendrehzahl
    Lookup Z und EFF aus (X,Y) mit MXCMAP
    Berechne Austrittsdruck aus Z
    Berechne Wellenleisutng aus EFF

    FCALC = 2

    Berechne X(Y,Z)
    Berechne Z ausdem Austrittsdruck
    Berechne Y aus der Wellendrehzahl
    Lookup X und EFF aus (Y,Z) mit MXCMAP
    Berechne Einlass-Durchflussmenge aus X
    Berechne Wellenleistung aus EFF

    FCALC = 3

    Berechne Y(X,Z)
    Berechne X aus dem Eintrittsstrom
    Berechne Z aus dem Austrittsdruck
    Lookup Y und EFF aus (X,Z) mit MXCMAP
    Berechne Wellendrehzahl aus Y
    Berechne Wellenleistung aus EFF

    Gleichungen

    M2 - M1 = 0

    M4 - M3 = 0

    H2 - H1 = dH

    H4 - H3 = -M1 * dH * EFFM - LOSSM

    P2 - Druckverhältnis * P1 = 0 (FCALC = 1)

    M1 = Eintrittsmassenstrom (FCALC = 2)

    M3 = RPM (FCALC = 3)


    Ansichten

    Ansicht 1: Turbine

    Ansicht 2: Turbine

    Ansicht 3: Turbine

    Ansicht 4: Turbine

    Beispiel

    Hier klicken >> Component 164 Demo << um ein Beispielmodell zu laden.