St. Paul San Francisco Washington . 999 -6 -5 -2 -7 -6 523124 10 14 16 16 13 88 3 Dezember 1 - 4 45 7 12 14 13 10 6 8 12 15 15 12 6 0 -4 Nachdem nunmehr auch das Deutsche Reich zugesagt. beschlossen hat, sich offiziell an der Ausstellung zu beteiligen, und durch die Entsendung des Reichskommissars Geh. Oberregierungsrats Lewald gezeigt hat, dafs es gewillt ist, das Unternehmen tatkräftig zu fördern, entsteht für die deutsche Industrie die Frage, wie weit sie mit der Beschickung Das Reich hatte anfänglich nur der Ausstellung gehen soll. in Aussicht genommen, Kunstwerke, kunstgewerbliche Gegenstände und Gegenstände des Unterrichts- und Erziehungswesens heranzuziehen. Aber schon sind aus den Reihen der deutschen Industrie Anmeldungen eingelaufen. Wie zuvor erwähnt, sind bereits zwei deutsche Dampfkessel auf dem Wege nach St. Louis; auch die Firma Dürr & Co., Ratingen, hat einen Kessel angemeldet. Vor wenigen Tagen haben Gebr. Körting, Hannover, zwei Gasmotoren von je 500 PS, A. Borsig, Tegel-Berlin, einen 1000 pferdigen Gasmotor in Verbindung mit einer Generatorgasanlage von Julius Pintsch, Berlin, zugesagt. Dieses Vorgehen stellt die deutsche Industrie, insbesondere die Maschinenindustrie, vor die Entscheidung, ob es für sie von Vorteil ist, in St. Louis auszustellen oder nicht. Für die Industrie gelten andere Beweggründe als für die Regierungen, denen eine internationale Ausstellung willkommenen Anlafs bietet, politische Beziehungen zu pflegen und zu erhalten. Für die Industrie, insbesondere bei wenig guter Geschäftslage, ist in erster Reihe mafsgebend, ob sie imstande ist, durch Beschicken einer Ausstellung ihren Abnehmerkreis zu vergröfsern. Hierzu wird von den Fürsprechern der Ausstellung in St. Louis geltend gemacht, dafs in Mexico und in Südamerika noch manches Absatzgebiet für Deutschland zu erobern sei. Dagegen ist nichts einzuwenden, wenigstens so lange nicht, als die Industrie der Vereinigten Staaten im Inlande so gut beschäftigt ist, dafs sie auf die Ausfuhr kein grofses Gewicht zu legen braucht. Ob freilich der Besuch aus Mexico und Südamerika in St. Louis sehr rege sein wird, kann niemand mit einiger Sicherheit beantworten. Von Mexico ist St. Louis verhältnismäfsig leicht zu erreichen; von den meisten Staaten Südamerikas führt der Weg zur See nach New York, und von dort beträgt die Eisenbahnfahrt rd. 30 Stunden. Aber noch auf andre Weise kann die Beschickung dieser Weltausstellung der deutschen Industrie von Nutzen sein. Manche gewerbliche Erfindung, die deutscher Geist ersonnen, hat durch die Tatkraft und den Unternehmungsgeist der Amerikaner Ausführung und Verwertung gefunden. Wie, wenn deutsche Industrielle ihre auch in Amerika patentierten Erfindungen im Betriebe vorführen würden? Dadurch liefse sich für manches Patent ein Lizenznehmer oder Käufer finden. Als Beispiel können die grofsen Gasmotoren dienen, die, wie erwähnt, auf der Ausstellung vertreten sein werden. Als ein anderes Beispiel mögen Brikettpressen genannt sein, die dem Vernehmen nach in Amerika noch nicht eingeführt sind, für die jedoch ein Bedürfnis durch die fast alljährlich eintretenden Ausstände der Arbeiter in den Anthrazitgruben geschaffen ist. Noch vor wenigen Wochen herrschte infolge eines derartigen Ausstandes im Osten der Vereinigten Staaten ein schwer empfundener Mangel an den gewöhnlich verfeuerten Anthrazitkohlen, und in solchen Zeiten würden Briketts aus der minderwertigen Weichkohle (soft coal) einen grofsen Absatz finden. In der Tat ist eine Brikettpresse bereits von deutscher Seite angemeldet worden. Endlich soll noch auf Dampfüberhitzer hingewiesen werden, die in den Vereinigten Staaten erst geringe Verbreitung haben: ein Gebiet, auf dem, wie einsichtvolle amerikanische Fachleute zugestehen, wir Deutschen ihnen weit voraus sind. Uebrigens besteht die Absicht, durch ein besonderes Gesetz ausländischen Gegenständen einen besonderen Patentschutz zu gewähren und andererseits Klagen wegen Patentverletzung aufgrund von Ausstellungsgegenständen unmöglich zu machen. Zum Schlufs dieses Berichtes mufs noch erwähnt werden, dafs man an den mafsgebenden Stellen hohen Wert gerade auf die Beschickung der Ausstellung durch die deutsche Industrie legt, und dafs der deutsche Aussteller in St. Louis einer guten Aufnahme sicher sein darf. St. Louis, Mo., 5. Dezember 1902. 10. Januar 1903. Die Dampfturbinen und die Aussichten der Wärmekraftmaschinen. Von Prof. Dr. A. Stodola, Zürich. Versuche über den Dampfausflufs aus Mündungen. Die Mündungen hatten rd. 12 mm Bohrung und wurden in das Mefsgerät, Fig. 18, so eingebaut, dafs anstelle der Düse zunächst ein 50 mm weites Zuflufsrohr, dann die »Mündung« in Form einer 20 mm langen Bohrung in einer Bronzeplatte und schliefslich ein 70 mm weites Abflufsrohr aufeinander folgten, während der Anschlufs zum Kondensator wieder durch Rohre von 50 mm Weite gebildet wurde. Das Mefsröhrchen hatte 5 mm Dicke und war mit zur Oberfläche senkrechten Bohrungen von 1,5 mm Weite versehen. Fig. 18. Melsgerät für Versuche über den Dampfausflufs aus Mündungen. In Fig. 19 ist der Druckverlauf bei Anwendung einer abgerundeten Mündung, wie Fig. 18, dargestellt. Beim Ausflufs in Vakuum von rd. 0,4 kg/qcm abs. Druck ist dem Anscheine nach ein aperiodischer Zustand vorhanden; höchst wahrscheinlich gestattete indessen blofs die ungenügende Länge der Röhrchen nicht, die Wiederkehr der Druckschwankung zu beobachten. Denn schon die unmittelbar folgende Schaulinie B mit rd. 1,3 at Gegendruck zeigt deutlich die regelmässige Zuund Abnahme des Druckes. Die Linien C und D weisen eigentümlicherweise (trotz unveränderten Zustandes der Strömung) eine nur schwach ausgeprägte Periodizität auf. Ungemein heftig und vollkommen regelmässig sind hingegen gedämpfte« Schwingungen bei E ausgebildet, um bei F abzunehmen und bei G gänzlich aufzuhören. Ganz ähnliche Druckkurven erhält man bei der in Fig. 20 abgebildeten konischen Mündung mit beiderseits scharfen Rändern. Der Eintritt verursacht eine kleine in Fig. 21 nicht mehr zur Darstellung kommende Einbuchtung; beim Austritt ist der Druckabfall noch gleichmässiger als bei der abgerundeten Mündung. Auch hier ist die Periodizität bei Kurve A fraglich, bei F hingegen zweifellos nicht mehr vor handen. Eine wesentliche Abweichung hingegen kommt bei der beiderseits scharfkantigen zylindrischen Mündung, Fig. 22, wegen der beim Eintritte unvermeidlichen Strahlkontraktion zustande. Wie aus Fig. 23 erhellt, findet zunächst eine Expansion in eine bis auf rd. 3,3 kg/qcm herabreichende Spitze statt. Hierauf schnellt der Druck auf 4,4 kg/qcm hinauf, um nach einigen kleinen Schwankungen gegen das Vakuum abzufallen. Die Kontraktion hat zur Folge, dafs die Mündung in ihrem Eintrittsteil wie eine kegelig divergente Düse wirkt und den Mündungsdruck gegenüber den früheren Versuchen herabzieht. Der Druckverlauf hinter der Mündung ist wieder derselbe und zeigt insbesondere bei Kurve D prachtvoll ausgeprägte Schwingungen. Bei Kurve G mit auf rd. 5,2 kg/qcm gesteigertem Gegendruck kommt knapp vor der Ausmündung ein sehr deutlicher Verdichtungsstofs zustande. Bei H haben wir nur noch die tiefe Druckfurche der Strahlkontraktion. Die Versuche bringen die erwünschte Klarheit in die so vielfach besprochenen Ausströmungserscheinungen. Bekanntlich haben Mach1) und Emden) auf photographischem Wege das Vorhandensein von regelmäfsig aufeinander folgenden bellen und dunklen Linien im Ausflufsstrahle nachgewiesen, welche folgerichtig nicht anders denn als Schallwellen gedeutet werden konnten; allein über die Höhe des herrschenden Druckes war man vollkommen im unklaren. Emden nimmt an, dass 8.144. E. Mach und P. Salcher, Wiedemanns Annalen 1890 Bd. 41 2) R. Emden, Wiedemanns Annalen 1899 Bd. 69 S. 264, 10. Januar 1908. herrschenden Druck expandiert, dafs mithin im ersten Anlaufe (wie etwa bei einer plötzlich frei werdenden gespannten Feder) zu viel potentielle Energie in lebendige Kraft umgesetzt wird. Nur dieses Zuviel geht in Schallschwingungen über und wird durch die Reibung und Wirbelung am Strahlrande in Wärme rückverwandelt. Vollkommen gleichartige Verhältnisse treten auf, wenn man Dampf durch eine konische Düse in eine Umgebung ausströmen lässt, deren Druck von dem Drucke im Düsenende verschieden ist. Es gibt nur einen bestimmten Gegendruck, bei welchem die Schwingungen verschwinden; schon die allergeringsten Abweichungen nach oben oder nach unten führen auf beträchtliche Wellenlinien; allein die Schwingung setzt sich nicht stromaufwärts in das Innere der Düse fort, aufser bei Verdichtungsstöfsen, und dann nur bis zur Stofsstelle selbst. Bemerkenswert ist auch die Verschiedenheit der optischen Figuren, welche an einem Dampfstrahle ohne weiteres mit freiem Auge beobachtet werden können, gegenüber den von Emdem photographisch dargestellten Luftstrahlen. Während bei letzteren hellere und dunklere Linien in ausgesprochen unsymmetrischer Anordnung bezüglich der Strömrichtung wahrnehmbar sind, bemerkt man beim Dampfstrahl nur ganz symmetrische Kreuzlinien 1). Versuche mit Turbinenschaufeln. Obwohl bekannt ist, dafs der Widerstand bewegter Laufschaufeln wegen des stets wechselnden Einflusses der Kanalverengung durch die Stege der Leitschaufeln erheblich verschieden sein kann von dem, den man in der Ruhelage erhält, dürften doch Versuche mit ruhenden Schaufeln im gegenwärtigen mangelhaften Zustande unserer Kenntnisse auf diesem Gebiete manch wünschbaren Aufschlufs bringen. Um derartige Versuche durchführen zu können, wurde die in Fig. 24 und 25 dargestellte Vorrichtung entworfen und benutzt. Sie besteht aus einem geschlossenen Hohlgefäfs, in welchem zur Aufnahme der Laufschaufeln ein in cardanischer Aufhängung festgemachter Rahmen untergebracht ist. Die Reibung, welche die tragenden Körnerspitzen verursachen, hat sich, wie vorausgesehen, unschädlich erwiesen, da die Dampfströmung stets mit soviel Erschütterung verbunden ist, dafs die an sich geringfügige Reibung keine Klemmungen hervorruft. Der Zweck der zwei zueinander senkrechten Drehachsen ist die gleichzeitige Ermittlung der Umfangskomponente und des Achsialdruckes der Dampfreaktion. Zu diesem Behufe greifen am Rahmen eine senkrechte und eine wagerechte Federwage an, welche durch Gewichte geeicht werden und an Mikrometerschrauben die Spannung erkennen lassen. Eine Verlängerung des Rahmens bewegt einen leichten Zeiger, der jede Verschiebung mit 10facher Uebersetzung anzeigt und mittels festgelegter Marke, welche durch zwei Glasfenster beobachtet werden kann, den Rahmen auf genau denselben Punkt sowohl in der Lot- wie in der Wagerechten einzustellen gestattet. Nachdem die in der Nullstellung vorhandene Federspannung des unbelasteten Rahmens notiert ist, läfst man Dampf eintreten und führt den Rahmen in die Nullstellung zurück. Der Unterschied der Federspannungen gibt die ausgeübten Kräfte, und auf diese Weise werden die tangentiale und die achsiale Komponente T und A der >Gesamtreaktion des Dampfes gemessen, Fig. 26. Die Schanfelmodelle bestanden aus Bronzeblech mit Stegen von überall gleicher Dicke. Es wurden geprüft: 1) Leit- und Laufapparat von je 30 mm Breite mit einem rd. 6,8 mm breiten Spalt; 2) dieselben mit rd. 4,5 mm breitem Spalt; 3) dieselben Laufschaufeln mit einem Leitapparat von 25 mm und Spalt von 1 mm Breite; 4) dieselben Laufschaufeln mit einem Leitapparat von 15,5 mm und Spalt von 1 mm Breite. Der Austrittwinkel aus dem Leitrade und Ein- und Austrittwinkel am Laufrade waren sämtlich = 30o. guren 27 bis 30 stellen die erhaltenen Ergebnisse in obiger Reihenfolge dar. Die Abszissenachse bedeutet den Druck vor den Leitschaufeln; der Druck hinter der Laufschaufel ist an die Schaulinien jeweils angeschrieben. Die Ordinaten sind die Die Fi Diese Erscheinung ist z. B. auch von Prof. Gutermuth schon beobachtet worden. Schaufeldrücke in kg. Die steiler ansteigenden Linien geben die Umfangskomponente, die weniger steilen den Achsialdruck. Beide erreichen den Wert Null, wenn der Druck vor der Schaufel dem Gegendruck gleich geworden ist. Da der Kesseldruck unveränderlich etwa 10 at betrug, so wurde der Dampf durch Drosselung etwas überhitzt. Fig. 24 und 25. Vorrichtung zum Messen der Widerstände bei ruhenden Schaufeln. Das Bemerkenswerte der Schaulinien besteht darin, dafs in den Fällen 1) und 2) die achsiale Kraft trotz der unzweifelhaft vorhandenen Schaufelreibung bei kleinen Ueberdrücken negativ wird, und zwar umso mehr, je gröfser die Pressungen an sich sind. Es liegt dies wahrscheinlich daran, dafs bei der vorhandenen gleichen Anzahl der Leit- und der Laufkanäle der Querschnitt am Ende des Leitkanales die engste Stelle des ganzen von Leit- und Laufschaufel gebildeten Kanales ausmacht. Bei geringem Ueberdruck findet eine Expansion unter den Druck der Umgebung statt, SO zwar, dafs der Aufsendruck das Uebergewicht erhält und die Schaufel gegen den Leitapparat prefst. Wie mächtig dieser Einflufs ist, zeigt Fall 2), bei welchem trotz des 4,5 mm breiten Spaltes der negative Ueberdruck besteht. Allerdings wird die Druckänderung im Spalte selbst noch experimentell näher untersucht werden müssen. Die Versuche sollen fortgesetzt werden. In Fig. 31 ist das Bild eines aus den Laufsehaufeln bei rd. 6 at Druck ins Freie tretenden Fig. 26. T Strahles wiedergegeben. Die hellen Linien entsprechen den Wirbeln in den Zwischenräumen zwischen zwei Strahlteilen, die durch die Schaufelstege bedingt sind. Das Bild zeigt, dafs der Strahl recht kompakt aus der Schaufel tritt und auf eine ziemliche Strecke einer Mischung mit der Luft widersteht. deutscher Ingenieure. Ein eigentümliches Bild bietet der Anprall eines Dampfstrahles auf eine offene Schaufel Peltonscher Form, wie in Fig. 32 und 33. Der aus einer Düse von 7x12 mm Weite tretende Strahl verbreitert sich beim Auftreffen auf die Schaufel in aufserordentlichem Mafse. Die etwas verdickten Ränder des 54 Strahles verlassen die Schaufel auf einer Breite von rd. 54 mm, d. h. dem 41/2 fachen des Düsendurchmessers. Eine kleinere Menge Dampf geht übrigens noch weiter auseinander. Der grofsen Ausbreitung entsprechend erscheint der Strahl in der Stirnansicht wie ein Schleier von blofs etwa Papierstärke. Bei a ist eine Verdichtungsstelle, die offenbar durch das Auftreffen des Dampfes auf die Kante verursacht ist, bemerkbar. Diese Wahrnehmungen mahnen zur Vorsicht; insbesondere geht aus dem Dargelegten hervor, dafs ein Turbinenentwurf Erfolge nur versprechen kann, wenn sich der Konstrukteur durch Vorversuche mit den eigentümlichen Erscheinungen der Dampfströmung nach Möglichkeit vertraut gemacht hat. |