Hydrauliska Strömningsmaskiner

2. GRUNDLÄGGANDE TEORI
I detta avsnitt behandlas de grundläggande definitioner och ekvationer som behövs för att
matematiskt beskriva strömningsmaskiners egenskaper. Avsnittet innehåller inga härledningar
utan den ambitiöse läsaren hänvisas till appendix A.
2.1 Hastighetstrianglar
Då en fluid strömmar genom ett roterande skovelhjul uppstår ett komplicerat hastighetsfält
vilket behandlas ytterligare i kapitel 4. Vid enklare analys av strömningsmaskiner använder
man sig av medelhastigheter i olika snitt. Speciellt följande tre hastigheter används ofta:
1. Rotorns periferihastighet u
2. Fluidens relativhastighet, d.v.s. hastigheten relativt rotorn w
3. Fluidens absoluthastighet, d.v.s. hastigheten relativt omgivningen c
Relationen mellan dessa är
c = u + w
Av speciellt intresse är hastighetstrianglar i in- respektive utlopp. De markeras med index 1
respektive 2.
Figur 2.1.1 Hastighetstrianglar
I detta sammanhang skall även förklaras vad som avses med absoluthastighetens meridiankomposant
cm (meridianhastigheten). Med en meridian menas den kurvlinje som uppstår i
skärningen mellan en rotationsyta och ett plan genom rotationsaxeln. I figur 2.1.1 visas en
pumpkanal med krökt inloppsparti. Medelströmytans skärning med ett axialplan (dvs en
strömlinjes cirkelprojektion) bildar här en meridian betecknad med m—m. Meridianhastig-
7