Text-Bild-Ansicht Band 326

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Setzt man aber h'ρ = ξ' • 2 l/s • w2/2 g, so ergibt sich als Mittelwert bei w = 5,6 und 7 m/Sek. und

n = 0 n = 750 n = 1100
ξ' = 0,01163) ξ' = 0,0150 ξ' = 0,0201.

Aus diesem Werte für ξ und ξ ist zu erkennen, wie der Reibungskoeffizient durch die Rotation vergrößert wird, wenn man sie auf die achsiale Durchflußgeschwindigkeit bezieht. Es liegt nun nahe, der Reibung nicht diese Geschwindigkeit zugrunde zu legen, sondern diejenige, mit der das Wasser tatsächlich durch den Spalt fließt. Bedenkt man, daß das Wasser, das infolge des Vorkammerdrucks achsial in den Spalt gedrückt wird, von dem rotierenden Rad mitgenommen wird, so ist die Geschwindigkeit des Wassers gleich der Resultierenden aus der halben Umfangsgeschwindigkeit und der Achsialgeschwindigkeit. Man kann noch Pfarr annehmen, daß das Wasser zwischen einer bewegten Wand und einer ruhenden von der letzteren mit derselben Kraft zurückgehalten, mit der es von der rotierenden mitgenommen wird.4) Bei den Versuchen mit sich drehendem Rade floß das Wasser auch nicht senkrecht nach unten aus dem Apparat, sondern schräg, ein Zeichen, daß die Stromlinien Schraubenlinien sind.

Textabbildung Bd. 326, S. 107

Für diese tatsächliche Geschwindigkeit ergibt sich ξ als Mittel aus den Werten für 5, 6 und 7 m achsial

für n = 750 n = 1100 i. d. Min.
ξ'' = 0,0106 ξ'' = 0,0104

Diese Werte stimmen unter sich sehr gut und auch mit den für den Spalt mit ruhenden Wänden einigermaßen überein.

Aus diesen Betrachtungen kann man schließen: Die Reibung, die das Wasser beim Durchfließen durch einen Spalt zwischen einer festen Wand und einer rotierenden erleidet, ist abhängig von der tatsächlichen Durchflußgeschwindigkeit. Daraus folgt, daß bei demselben Druck vor dem Spalt der Spaltverlust mit wachsender Tourenzahl abnimmt.

In Fig. 39 ist die achsiale Geschwindigkeit aufgezeichnet, die zu den betreffenden Drücken in der Vorkammer gehört. Für den Spaltverlust ist natürlich nur diese Geschwindigkeitskomponente maßgebend. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß der durch die Rotation verminderte Wasserdurchfluß nicht auch Energiegewinn ist. Denn das für die Ueberwindung der Tangentialreibung erforderliche Arbeitsvermögen muß vom Elektromotor geliefert werden.

Der Spalt mit Nuten.

Es wurden nun in das Rad drei Nuten von 6 × 6 mm eingedreht und hierauf die gleichen Versuchsreihen gemacht wie mit dem glatten Spalt. Die Anordnung der Nuten ist in Fig. 40 angegeben. Nachdem hiermit eine Versuchsreihe gemacht war, wurden diesen drei Nuten gegenüber im zylindrischen Gehäuse drei gleiche eingedreht. Es zeigte sich hierbei, daß Unterschiede sowohl in den Drücken wie in den Wassermengen nicht zu erkennen waren. Mit den früheren Ergebnissen scheint dies im Widerspruch zu stehen. Allein die Nuten waren hier im Vergleich zur Spaltweite verhältnismäßig viel tiefer als dort. Hier war also die eine Nute schon tief genug. Die nachfolgenden Rusultate gelten daher sowohl für den Spalt mit einseitigen Nuten, als auch mit Nuten in beiden Wänden.

Textabbildung Bd. 326, S. 107
Textabbildung Bd. 326, S. 107

Da auf den Stegen zwischen den Nuten nur eine Bohrung angebracht werden konnte, so mußte auch hier

3)

Dieser Wert ist kleiner als er nach den früheren Untersuchungen (Fig. 13) sein sollte. Dies zeigt, wie groß der Einfluß der Wandbeschaffenheit ist. Je rauher die Wand abgedreht ist, desto größer die Reibung.

4)

Versuche, die der Verfasser beim Vulkan in Stettin zur Bestimmung des Rotationsparaboloids bei einer Zentrifugalpumpe machte, zeigten, daß die Rotationsgeschwindigkeit des Wassers = 0,45 bis 0,47 von der des Pumpenrades war. Dabei war das Gehäuse aus Gußeisen und roh, das Pumpenrad aus Bronze und gedreht.