{"id":43487,"date":"2019-10-12T08:36:38","date_gmt":"2019-10-12T07:36:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-turbinenschaufel-definition\/"},"modified":"2021-06-16T14:38:33","modified_gmt":"2021-06-16T13:38:33","slug":"was-ist-turbinenschaufel-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-turbinenschaufel-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Beschaufelung &#8211; Definition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-clearfix\">Turbinenschaufeln sind die Hauptelemente, die die Druckenergie des Arbeitsmediums in kinetische Energie umwandeln. Es gibt zwei Grundtypen von Beschaufelung. W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Beschaufelung<\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-17900 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-300x209.png\" alt=\"Dampfturbine\" width=\"300\" height=\"209\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-300x209.png\" \/><\/a>Die wichtigsten Turbinenelemente sind die\u00a0<strong>Turbinenschaufeln<\/strong>\u00a0.\u00a0Sie sind die Hauptelemente, die die Druckenergie des Arbeitsmediums in kinetische Energie umwandeln.\u00a0Es gibt zwei Grundtypen von Turbinenschaufeln:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>bewegliche Schaufeln<\/strong><\/li>\n<li><strong>feststehende Schaufeln<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p>In\u00a0<strong>Dampfturbinen<\/strong>\u00a0expandiert der Dampf durch die feststehende Schaufel (D\u00fcse), wo die Energie des Druckpotentials in kinetische Energie umgewandelt wird.\u00a0Der Hochgeschwindigkeitsdampf aus feststehenden D\u00fcsen prallt auf die Laufschaufeln, \u00e4ndert ihre Richtung und dehnt sich auch aus (im Falle von\u00a0<strong>Reaktionsschaufeln<\/strong>\u00a0).\u00a0Durch die Richtungs\u00e4nderung und die Dampfbeschleunigung (bei Reaktionsschaufeln) wird eine Kraft aufgebracht.\u00a0Der resultierende Impuls treibt die Schaufeln vorw\u00e4rts und bewirkt, dass sich der Rotor dreht.\u00a0Dampfturbinentypen basierend auf Schaufelgeometrie und Energieumwandlungsprozess sind:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Impulsturbine<\/strong><\/li>\n<li><strong>Reaktionsturbine<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p>Moderne Dampfturbinen setzen h\u00e4ufig sowohl Reaktion als auch Impuls in derselben Einheit ein und variieren typischerweise den Grad der Reaktion und des Impulses von der Schaufelfu\u00dfwurzel bis zu ihrer Peripherie.\u00a0Die Rotorbl\u00e4tter sind \u00fcblicherweise wie ein Impulsblatt an der F\u00e4ule und wie ein Reaktionsblatt an der Spitze ausgebildet.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Turbine-Blade-Impulse-and-Reaction.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17883 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Turbine-Blade-Impulse-and-Reaction.png\" alt=\"Turbinenschaufel - Impuls und Reaktion\" width=\"446\" height=\"116\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Turbine-Blade-Impulse-and-Reaction.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/steam_turbine_blade_3.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-full wp-image-17892 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/steam_turbine_blade_3.png\" alt=\"steam_turbine_blade_3\" width=\"330\" height=\"330\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/steam_turbine_blade_3.png\" \/><\/a>Der Wirkungsgrad und die Zuverl\u00e4ssigkeit einer Turbine h\u00e4ngen von der richtigen Auslegung der Schaufeln ab.\u00a0Daher ist es f\u00fcr alle an der Turbinentechnik beteiligten Ingenieure erforderlich, einen \u00dcberblick \u00fcber die Bedeutung und die grunds\u00e4tzlichen Auslegungsaspekte der Dampfturbinenschaufeln zu haben.\u00a0<strong>Das Engineering<\/strong>\u00a0von Turbinenschaufeln ist eine\u00a0<strong>multidisziplin\u00e4re Aufgabe<\/strong>\u00a0.\u00a0Es umfasst die\u00a0<a title=\"Thermodynamik\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/\">Bereiche Thermodynamik<\/a>\u00a0, Aerodynamik, Maschinenbau und\u00a0<a title=\"Materialien f\u00fcr die Nukleartechnik\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/\">Werkstofftechnik<\/a>\u00a0.<\/p>\n<p><strong>Bei Gasturbinen<\/strong>\u00a0sind die Turbinenschaufeln h\u00e4ufig die begrenzende Komponente.\u00a0Die h\u00f6chste Temperatur im Zyklus tritt am Ende des Verbrennungsprozesses auf und ist durch die\u00a0<strong>maximale Temperatur begrenzt<\/strong>\u00a0, der die\u00a0<strong>Turbinenschaufeln<\/strong>\u00a0standhalten k\u00f6nnen.\u00a0Metallurgische \u00dcberlegungen (ca. 1700 K) setzen der thermischen Effizienz wie \u00fcblich Obergrenzen.\u00a0Daher verwenden Turbinenschaufeln h\u00e4ufig exotische Materialien wie\u00a0<strong>Superlegierungen<\/strong>\u00a0und viele verschiedene K\u00fchlmethoden wie innere Luftkan\u00e4le, Grenzschichtk\u00fchlung und W\u00e4rmed\u00e4mmschichten.\u00a0Die Entwicklung von Superlegierungen in den 1940er Jahren und neue Verarbeitungsmethoden wie das Vakuuminduktionsschmelzen in den 1950er Jahren erh\u00f6hten die Temperaturbest\u00e4ndigkeit von Turbinenschaufeln erheblich.\u00a0Moderne Turbinenschaufeln verwenden h\u00e4ufig<strong>Superlegierungen auf Nickelbasis<\/strong>\u00a0, die Chrom, Kobalt und Rhenium enthalten.<\/p>\n<p><strong>Dampfturbinenschaufeln<\/strong>\u00a0sind nicht so hohen Temperaturen ausgesetzt, m\u00fcssen jedoch einem Betrieb mit\u00a0<a title=\"Zweiphasiger Fl\u00fcssigkeitsstrom\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/what-is-two-phase-fluid-flow-definition\/\">zweiphasigem Fluid<\/a>\u00a0standhalten\u00a0.\u00a0Ein hoher Gehalt an Wassertropfen kann das schnelle Auftreffen und Erodieren der Schaufeln verursachen, das auftritt, wenn Kondenswasser auf die Schaufeln gesprengt wird.\u00a0Um dies zu verhindern, werden beispielsweise Kondensatableiter in die zur Turbine f\u00fchrende Dampfleitung eingebaut.\u00a0Eine weitere Herausforderung f\u00fcr Ingenieure ist die Konstruktion der Schaufeln der letzten Stufe der LP-Turbine.\u00a0Diese Schaufeln m\u00fcssen (aufgrund des hohen\u00a0<a title=\"Was ist das spezifische Volumen?\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-specific-volume\/\">spezifischen<\/a>\u00a0Dampfvolumens) sehr lang sein, was\u00a0<strong>enorme Fliehkr\u00e4fte hervorruft<\/strong>w\u00e4hrend der Operation.\u00a0Daher werden Turbinenschaufeln durch die Zentrifugalkraft (Turbinenstufen k\u00f6nnen sich mit Zehntausenden Umdrehungen pro Minute (U \/ min) drehen, normalerweise jedoch mit 1800 U \/ min) und durch Fluidkr\u00e4fte belastet, die zu Br\u00fcchen, Nachgeben oder Kriechversagen f\u00fchren k\u00f6nnen.<\/p>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2>Turbinenschaufeln &#8211; Wurzel, Profil, Abdeckung<\/h2>\n<p>Turbinenschaufeln sind normalerweise in drei Teile unterteilt:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Wurzel.\u00a0<\/strong>Die Wurzel ist ein Konstruktionsmerkmal von Turbinenschaufeln, die die Schaufel im Turbinenrotor fixieren.<\/li>\n<li><strong>Profil.\u00a0<\/strong>Das Profil wandelt die kinetische Energie von Dampf in mechanische Energie der Schaufel um.<\/li>\n<li><strong>Leichentuch.\u00a0<\/strong>\u00a0Die Abdeckung verringert die Vibration der Schaufel, die durch das Einstr\u00f6men von Hochdruckdampf durch die Schaufeln induziert werden kann.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Arten von Dampfturbinen<\/h2>\n<p><strong><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-types.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-17901 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-types-300x194.png\" alt=\"Dampfturbinentypen\" width=\"300\" height=\"194\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-types-300x194.png\" \/><\/a><\/strong><\/p>\n<p><strong>Dampfturbinen<\/strong>k\u00f6nnen abh\u00e4ngig von ihrer Konstruktion, ihrem Arbeitsdruck, ihrer Gr\u00f6\u00dfe und vielen anderen Parametern in verschiedene Kategorien eingeteilt werden.\u00a0Es gibt jedoch zwei Grundtypen von Dampfturbinen:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Impulsturbinen<\/strong><\/li>\n<li><strong>Reaktionsturbinen\u00a0.<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p>Der Hauptunterschied ist die Art und Weise, in der sich der Dampf beim Durchgang durch die Turbine ausdehnt.<\/p>\n<p><strong>Impulsturbine und Reaktionsturbine<\/strong><\/p>\n<p>Dampfturbinentypen, die auf der Schaufelgeometrie und dem Energieumwandlungsprozess basieren, sind Impulsturbinen und Reaktionsturbinen.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-Types-of-Turbine.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17891 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-Types-of-Turbine.png\" alt=\"Dampfturbine - Turbinentypen\" width=\"909\" height=\"281\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-Types-of-Turbine.png\" \/><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Turbinenschaufeln sind die Hauptelemente, die die Druckenergie des Arbeitsmediums in kinetische Energie umwandeln. Es gibt zwei Grundtypen von Beschaufelung. 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