Stutzenarbeit

Die spezifische Stutzenarbeit <math>Y</math> ist die Differenz der (massen)spezifischen Arbeitsfähigkeiten eines inkompressiblen Fluids zwischen Saug- und Druckstutzen (Ein- und Austrittsgehäuse) einer Turbomaschine. Die SI-Einheit der spezifischen Stutzenarbeit ist <math>\mathrm{\tfrac{m^2}{s^2}}</math>. Die Stutzenarbeit entspricht damit der totalen isentropen Enthalpiedifferenz:

<math>\begin{align}

Y & = \Delta h_{ts}\\

 & = \Delta h_{p} + \frac{c_\text{D}^2 - c_\text{S}^2}{2} + g(z_\text{D} - z_\text{S})

\end{align}</math>

mit

• der spezifischen Enthalpiedifferenz <math>\Delta h_{p} = \frac{p_\text{D} - p_\text{S}}{\rho}</math> auf Grund der Druckdifferenz <math>p_\text{D} - p_\text{S}</math>
  • den Indizes <math>\text{D}</math> für die Druck- und <math>\text{S}</math> für die Saugseite
  • der Dichte <math>\rho</math> des Fluids
• der spezifischen Enthalpiedifferenz <math>\frac{c_\text{D}^2 - c_\text{S}^2}{2}</math> auf Grund der unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten <math>c</math>, vgl. kinetische Energie
• der für Gase vernachlässigbaren spezifischen Enthalpiedifferenz <math>g(z_\text{D} - z_\text{S})</math> auf Grund der Höhendifferenz <math>z_\text{D} - z_\text{S}</math>, vgl. potentielle Energie
  • der Schwerebeschleunigung <math>g</math>.

Mit der spezifischen Stutzenarbeit kann die Fall- bzw. Förderhöhe <math>H</math> definiert werden

<math>H = \frac{Y}{g}</math>

Literatur

• Fister, Werner: Fluidenergiemaschinen. Band 1: Physikalische Voraussetzungen, Kenngrößen, Elementarstufen der Strömungs- und Verdrängermaschinen, Springer-Verlag, 1984, ISBN 3-540-12864-6