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Strömungen in arbeitsraumbegrenenden Spalten von trockenlaufenden Schraubenmaschinen

Titel: Stöungen in arbeitsraumbegrenenden Spalten von trockenlaufenden Schraubenmaschinen
Autor(en): Prof. Dr.-Ing. K. Kauder, Dipl.-Ing. R. Sachs
erschienen: 1998
in: VDI-Berichte 1391, S. 107-130, Düsseldorf: VDI-Verlag, 1998
Zusammenfassung: Gasströmungen in Schraubenmaschinen sind von Bedeutung, weil sie einen wesentlichen Einfluß auf Gütegrad, Liefergrad und thermische Bauteildehnung der Maschine haben. Die Spaltströungen wirken als Leckmassen- und Entropieströme innerhalb der Maschine und damit auf die gesamte Energiewandlungsgüte jeder engspieligen Verdrängermaschine. Die zu erwartende Komplexität der instationären Strömungsverhältnisse an den Spalten sowie in der Arbeitskammer legt eine experimentelle Vorgehensweise zur Untersuchung dieser Gasströmung nahe. Auf Grund der schwer zugänglichen Geometrie des Profileingriffspaltes in Zusammenhang mit meßtechnischen Problemen, dient als Versuchsgrundlage für derartige Untersuchungen ein ebener, geradverzahnter Stirnschnitt durch eine Schraubenmaschine. Eine qualitative Visualisierung der Strömungen in diesem 1:1 Modell wird mit Hilfe der Schlierentechnik unter Verwendung einer sehr kurzen Belichtungszeit der Einzelbilder erreicht. Mittels einer Wechselbeziehung von strömungsmechannischer Charakterisierung und Experiment wird ein Beitrag zur zunächst qualitativen Klärung des komplexen Strömungsverhaltens in Schraubenmaschinen angestrebt.
Title: Gas flow in clearences between working chambers of dry running screw machines
Abstract: Gas flows in screw-type machines are important because of their vital influence on the efficiency, the volumentric efficiency as well as the thermal extension of the machine. The gas flows through the clearances have an effect on the entire energy conversion of every displacement type machine by leakage mass flows and entropy flows inside the machine. The expected complexity of the non-steady flow conditions at these gaps and inside the working chamber suggests research by exeriment. As the complicated geometry of the profile meshing clearance provides problems with view to measureing techniques, a plane, non-screwed profile has been the chosen basis for the experiment. A qualitative flow visualisiation at an 1:1 model is achieved by applicating the Schlieren-technique with a short exposure time for single pictures. Combining theoretical considerations with experiments, it is meant to be a contribution towards a qualitative definition of the complex flow-behaviour in screw-type machines.