Stutzenarbeit

Die spezifische Stutzenarbeit ${\displaystyle Y}$ ist die Differenz der (massen)spezifischen Arbeitsfähigkeiten eines Fluids zwischen Saug- und Druckstutzen (Ein- und Austrittsgehäuse) einer Turbomaschine in ${\displaystyle \mathrm {\frac {m^{2}}{s^{2}}} }$ . Die Stutzenarbeit entspricht damit der totalen isentropen Enthalpiedifferenz:

${\displaystyle {\begin{aligned}Y&=\Delta h_{ts}\\&=\Delta h_{p}+{\frac {c_{D}^{2}-c_{S}^{2}}{2}}+g(z_{D}-z_{S})\end{aligned}}}$

mit

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

Mit d​er spezifischen Stutzenarbeit k​ann die Fall- bzw. Förderhöhe H definiert werden

${\displaystyle H={\frac {Y}{g}}}$

Literatur

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