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Abb. 18 bis 20. Maßstab 1:2.

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Abb. 21 bis 25. Düse 3, Nadel 3.

Maßstab 1: 2.

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29. März 1913.

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Yund 100 VH

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80

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90

70

I

Qx= 30

struktive Ausbildung der Düse begründet ist. Um die Strahlstärke durch die Nadel regeln zu können, muß die Düse sich kegelig verengen. Der in einer Kegelfläche strömende Strahl wird durch die Nadel abgelenkt und preßt sich dabei durch die Fliehkraft auf die Nadel. In dem Maße, wie diese Druckschwellung im Kern verschwindet, erhöht sich die Geschwindigkeit, der Strahl wird kleiner und nähert sich der Zylinderform. Strömen nun Wasserteilchen der Oberfläche nicht genau in einer durch die Achse gelegten Ebene, laufen sie also um die Achse um, so lösen sie sich von der Hauptmasse los und erzeugen das Bild eines zerstäubenden Strahles. Dem Zerstäuben wirken die Kohäsion und die Oberflächenspannung entgegen. Bei geringen Geschwindigkeiten Hr/sk genügen diese Kräfte, um das Entweichen einzelner Wasserteilchen aus dem Strahl zu verhindern. Mit wachsendem Gefälle und daher gesteigerter Geschwindigkeit vermögen sie jedoch den einmal gestörten Strahl nicht mehr zusammen zu halten. Bis zu Drücken von etwa 4 at wurden selbst mit ganz zufälligen Zusammenstellungen von Nadeln und Düsen gute Strahlen erzielt. Je weiter der Druck herabgesetzt wurde, desto glasklarer erschienen die Strahlen. Zum Beispiel ergab ein Zusammenbau der Düse 1 mit der sehr kurzen Nadel 2a bei 6 at noch einen zusammenhängenden Strahl, Abb. 34. Wurde jedoch bei derselben Nadelstellung der Druck auf 10 at gesteigert, so zerstäubte der Strahl unter explosionsähnlichem Geknatter, Abb. 35.

Ueber die Ursachen, welche eine Drehung des Wassers einleiten können, lassen sich folgende Erwägungen anstellen. Zunächst ist der Einfluß des Krümmers vor der Düse zu erwähnen. Je höher das Gefälle ist, um so schlanker muß man auch mit Rücksicht auf die Bildung des Wasserstrahles den Krümmer wählen. Die Versuchsanordnung ist in dieser Hinsicht nicht mustergültig.

Jede Einseitigkeit im Zuführungsrohr, insbesondere auch eine außerachsige Lagerung der Nadel gegenüber dem Gehäuse, muß ein Drehen und damit ein Zerstäuben des Strahles zur Folge haben. Eine sichere Lagerung der Nadel kurz vor der Spitze ist daher für Hochdruckturbinen unerläßlich. Denkt man sich die Nadel lose in den Strahl eingehängt, so ist sie in der für den Betrieb erforderlichen Mittellage im labilen Gleichgewicht, wie man bei der Betrachtung der auf die Nadel wirkenden Kräfte leicht einsieht. Es erfolgt also keine selbsttätige Einstellung in der Achse, und man ist darauf angewiesen, die Führungen so reichlich zu bemessen, daß die Abnutzung möglichst beschränkt wird.

Die Folgen schlechter Zentrierung machten sich z. B. bei Düse 4 besonders bemerkbar, die hauptsächlich deshalb durch Düse 6 ersetzt wurde, weil die Nadelführung etwas verbogen worden war und trotz Nachrichtens nicht mehr wie früher ihren Zweck erfüllte.

In derselben Richtung wirken auch eine allmähliche Vergrößerung des Austrittquerschnittes, während anderseits raschere Erweiterungen, wie sie sich bei Düse 3 und 4 durch die Abrundung der Ausmündung ergaben, keinen besondern Nachteil, allerdings auch keinen Vorteil brachten. Der Strahl war aber in diesen beiden Fällen niemals völlig klar.

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20

10

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10

20

30

40

50

60 0 Nadelhub

10.

20 30

40

50

60mm

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Abb. 37. Falsche Nadelform.

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Abb. 39.

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Aus dem Aufbau dieser Formel geht der große Einfluß von Meßfehlern auf das Ergebnis hervor.

Die Bestimmung des Strahldurchmessers hat die größten Schwierigkeiten gemacht, weil es kaum gelang, völlig ruhig stehende Strahlen zu erzeugen. Die Photographie zeigt den unruhigen Strahl zu stark, und die Versuche, durch mikroskopische Ausmessung des mit einem Maßstab zugleich aufgenommenen Strahlbildes den Durchmesser zu bestimmen, mußten daher scheitern.

Am besten gelang noch eine unmittelbare Messung des

Wasserstrahles mit 4 Spitzen, die unter 90° versetzt in einem Ringe gelagert waren und soweit an den Strahl vorgeschraubt wurden, bis sie ihn ritzten, Abb. 36. Bei einiger Uebung gelang es, so genau zu messen, daß sich unter Berücksichtigung der oben beschriebenen vergleichenden Bremsversuche durch ein geeignetes Interpolationsverfahren wahrscheinliche Wirkungsgrade berechnen ließen. Diese Ergebnisse sind gleichfalls aus, Abb. 29 bis 32 zu ersehen.

Auf den ersten Blick mag es einfachererscheinen, die Verluste auf dem Wege durch die Düse unmittelbar mit 2 Pitotröhren zu messen, die an ein Differentialmanometer angeschlossen sind. Derartige Messungen wurden ebenfalls versucht. Sie führten aber wegen Schwierigkeiten,

=

in cm angegeben. Dann erhalten nämlich Konstanten wie die obige, ferner solche, die zur Berechnung von Dimensionen dienen, also z. B. wie bei der sonst gebräuchlichen Wahl der Einheiten (m, sk, H=1 m).

In andern Formeln sind allerdings gelegentlich zusätzliche Konstante einzuführen. So geht die bekannte Beziehung für die spezifische Drehzahl n = nIV NI über

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0 767 = 700

200

300

400 500 600

700

800

900

1000 1100

1200 1300 Uml./min

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deutscher Ingenieure.

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40

35

30

25

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20

15

07y = 100

200

300

400

500

600

700 800 900 1000. 1100

1200 1300 Uml./min

10

90

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5 wx=5

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55

077 = 100

200

300

400 500 600 700

800

900 1000 1100

1200

1300 Uml/min

40

Abb. 43. Untersuchung des Rades 3 A1 20 (Durchbremsung).

7269 mm.

35

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30

25

20

15

10

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