5. April 1913. Während hiernach gegenüber einer gleichwertigen Dampfmaschinenanlage erhebliche Ersparnisse an Maschinengewicht von vornherein nicht zu erwarten waren, ist hinsichtlich des mitzuführenden Brennstoffes auf eine beträchtliche Gewichtersparnis zu rechnen, obwohl das Dieselschiff wegen des niedrigen Oelpreises in Amerika bei der Ausreise von New York Brennstoffvorrat für Hin- und Rückreise mit sich nimmt. Eine Gegenüberstellung des Brennstoffbedarfes für Dieselschiff und Dampfer ergibt die nebenstehenden Werte. Beim Dieselschiff beträgt hiernach die Ersparnis an Brennstoff 370 bis 550 t, im Mittel 460 t. Eine weitere beträchtliche Ersparnis kann beim Dieselschiff am Mannschaftsbestande gemacht werden. Während ein Dampfschiff dieser Größe etwa 24 Mann zur Bedienung von Maschine und Kessel braucht, hat »Hagen« nur 4 Maschinisten, 4 Assistenten und 4 Schmierer, zusammen 12 Mann. Die Erfolge, die das Tankschiff »Hagen« auf seinen Probefahrten erzielt hat, beweisen wiederum, daß die Diesel Reise von Hamburg nach New York, 3550 Seemeilen; Geschwindigkeit 10,5 Knoten. einschließlich Hülfs g/PSe-st Brennstoffverbrauch auf beiden Reisen Zuschlag für unvorhergesehene Fälle rd. 20 vH » von New York (bezw. Hamburg und New York) mitzunehmender Brennstoffvorrat rd. maschine für größere Seeschiffe hinsichtlich Betriebsicherheit und Manövrierbarkeit allen zu stellenden Anforderungen voll genügt und daß sie die andern Antriebmaschinen an Wirtschaftlichkeit zu übertreffen vermag. Die Germaniawerft hat, wie auch bereits früher mit ihren ortfesten und Unterseebootsmaschinen, mit dem Bau der drei Dieselschiffe für die Deutsch-Amerikanische Petroleum Gesellschaft zur Entwicklung der so viel versprechenden Dieselmaschinen wesentlich beigetragen. Versuche an Becherturbinen.') Von Prof. Ernst Reichel, Charlottenburg, und Prof. W. Wagenbach, Breslau. (Schluß von S. 500) 1) Die Hauptabmessungen. Die unter 1) genannten Verluste sind bei bestimmten Becherabmessungen am kleinsten. Eine Vergrößerung der benetzten Flächen erhöht die Reibung, eine Verkleinerung bringt schärfere Krümmungen und damit erhöhte Wirbelverluste hervor. Die Becherzahl spielt eine ähnliche Rolle wie die Bechergröße. Sie wird durch Rücksichten auf die Austrittverluste bestimmt, so daß ihre weitere Betrachtung hier unterbleiben kann. Die Hauptabmessungen der Becher sind in Zahlentafel 2, S. 442, zusammengestellt. Die Becher mit kleinen Ein- und Austrittwinkeln ergaben die besten Leistungen. Die Austrittwinkel waren zum Teil so klein und gleichzeitig die Becherzahl so groß, daß zeitweilig der austretende Strahl von der Rückseite des folgenden Bechers stark abgelenkt werden mußte. Das widerspricht der in Lehrbüchern anzutreffenden Regel, daß zwischen dem Strahl und dem folgenden Becher ein Spielraum von der Stärke des austretenden Strahles freibleiben soll. Diese Regel hat sich daher als überflüssig erwiesen. Man sollte kleine Austrittwinkel von 4 bis 5° ausführen und das letzte Ende der Becherrückseite glatt bearbeiten. Auf die zweckmäßige Krümmung der Fläche, 1) Sonderabdrücke dieses Aufsatzes (Fachgebiet: Wasserkraftmaschinen) werden an Mitglieder des Vereines und Studierende bezw. Schüler technischer Lehranstalten gegen Voreinsendung von 75 postfrei abAndre Bezieher zahlen den doppelten Preis. Zuschlag für gegeben. Auslandporto 5. Lieferung etwa 2 Wochen nach dem Erscheinen der Nummer. Lage und Form der Ein- und Austrittkanten kann hier nicht näher eingegangen werden. Dagegen sollen noch Beziehungen angegeben werden zwischen den Hauptabmessungen der Becher Länge, Breite und Tiefe und der größten Wassermenge. Dieser letzte Begriff ist allerdings zunächst recht unbestimmt. Alle untersuchten Becher zeigen nach Ueberschreiten der günstigsten Wassermenge nur einen recht langsamen Abfall des Wirkungsgrades, so daß selbst mit den Düsen 4 und 6 die höchste Leistung nicht vollständig erreicht wurde. Um diese Verhältnisse zu zeigen, sind in Abb. 51 bis 73 für die wichtigsten Versuchsreihen der Wirkungsgrad und die Leistung N in Abhängigkeit von der Wassermenge Qı dargestellt. Die Ergebnisse mit verschiedenen Düsen sind durch die Art der Strichführung auseinander gehalten. Auf Grund dieser Kurven kann nun jeder Konstrukteur selbst festlegen, bis zu welcher Wassermenge er die Becher im praktischen Betrieb belasten würde. Um eine Gesetzmäßigkeit in diese Entscheidung zu bringen, wurde als größte Wassermenge diejenige bezeichnet, bei der unter Anwendung der kleinsten Radscheibe III die Leistung höchstens 0,9 der überhaupt erreichbaren und dabei der Wirkungsgrad mindestens noch 70 vH beträgt. Diese Grenze ist in den Abbildungen ebenfalls eingetragen. Um nun diese Wassermenge in Beziehung zu den Hauptabmessungen zu bringen, muß berücksichtigt werden, daß für ähnliche Becher alle linearen Abmessungen im Verhältnis mit VQ wachsen müssen. Die relative Bechergröße ist also gekennzeichnet durch die Werte k1 und k2, die nach den Gleichungen L = k1 VQ und B = k2 VQ ermittelt sind. Es ergibt sich damit folgende Zusammenstellung: deutscher Ingenieure. Nun zeigen alle Versuche übereinstimmend, daß der Wirkungsgrad aus einer bisher noch nicht klar ermittelten Ursache wahrscheinlich verschlechterter Austrittsverhältnisse wegen abnimmt, wenn der Strahl der Radmitte über ein gewisses Maß genähert wird. Das oben bei A[20 gefundene Gesetz scheint daher ganz allgemein zu gelten, daß nämlich für jeden Becher ein ganz bestimmter günstigster Auftreffpunkt vorhanden ist, dessen Lage bei genügender Becherzahl vom Durchmesser des Rades unabhängig ist. Unter Auftreffpunkt ist dabei der Schnittpunkt der Becherschneide mit dem äußersten Wasserfaden des im Querschnitt kreisförmigen Strahles zu verstehen. In Abb. 74 sind z. B. die Ergebnisse die Ergebnisse aller Strahlentfernungsversuche mit den A-Bechern zusammengetragen. Die Abszissen der 20 Wirkungsgradkurven bedeuten die Lage des äußersten Wasserfadens bei der betreffenden Versuchsreihe. Fast bei allen Versuchsreihen ergab sich der höchste Wirkungsgrad, wenn der Auftreffpunkt um e= 16 mm von der Schneidenspitze entfernt lag. Nur bei den Versuchsreihen 12 bis 14, bei denen die Teilung zu groß war, mußte der Strahl etwas tiefer ins Rad gelenkt werden. Die Lage des günstigsten Auftreffpunktes kann rechnerisch zurzeit noch nicht ermittelt werden, sie ist vielmehr für jede Becherform durch den Versuch zu bestimmen. In der Zahlentafel 2, S. 442, ist die Lage des günstigsten Auf 5. April 1913. Abb. 75. Teilungsverhältnis 7 = aus Obwohl das Verfahren der Literatur bekannt ist 1), sollen im folgenden für den Gebrauch die Begriffe für die größte »zulässige Teilung und das »Teilungsverhältnis << kurz entwickelt werden. Der letztere Begriff ist eingeführt, um ein Maß für die relative Größe der bei den Versuchen verwendeten Teilungen zu gewinnen Damit in Abb. 75 der der äußerste Wasserfaden, von der Becherschneide 2 noch nicht aufgefangen wird, die vorhergehende Schneide 1 gerade noch erreicht, muß er gleichzeitig mit der Becherspitze in B eintreffen. Daraus läßt sich der zulässige Teilungswinkel A, O A1 = 92 wie folgt ermitteln: 1) R. Escher, Schweiz. Bauzeitung Bd. XLV S. 207; E. Kotzur, Z. f. das ges. Turbinenw. 1906 S. 53; R. Thomann, Die Wasserturbinen S. 213. Das Glied auf der rechten Seite ist fast proportional dem Teilungsverhältnis, da die Werte von nur (1 – ra e ra 7 = 1 entspricht wenig schwanken. Der Wert C 2 kennzeichnend für das Teilungsverhältnis. etwa C = 5,25. Sämtliche Versuche ergaben ein Anwachsen des Wirkungsgrades bis etwa 7 = 1,1 (z bezogen auf den stärksten Strahl). Eine noch weiter gehende Vergrößerung der Becherzahl bringt im allgemeinen keinen Nutzen mehr. die A- und G-Becher ist der Zusammenhang zwischen Wirkungsgrad und Teilungsverhältnis in Abb. 76 bis 79 dargestellt. ist daher ebenfalls Abb. 76 bis 79. Für 80 20 Scheibe II 15 $12 76 Es soll endlich noch untersucht werden, welchen Ein fluß eine Verkleine Wirkungsgrad 72 68 $70 10 64 x=0,50 0,75 1,0 rung der Becher auf die Größe der wasserbenetzten Oberfläche und des Gewichtes eines Radsatzes nimmt, wenn berücksichtigt wird, daß man von den kleineren Bechern eine entsprechend größere Zahl wählen muß. In Abb. 80 sind für den gleichen größten Wasserstrahl zwei Becher eingezeichnet. Die Abmessungen des kleine(Nr. 1) entsprechen etwa den Versuchserfahrungen, die des größeren (Nr. 2) den üblichen Angaben in der Literatur, die linearen Abmessungen beider verhalten sich wie ren Q== 401T/SK Teilungsverhältnis |