Stutzenarbeit

Die spezifische Stutzenarbeit $Y$ 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 $\frac{m^2}{s^2}$. Die Stutzenarbeit entspricht damit der totalen isentropen Enthalpiedifferenz:

$\begin{array}{cc}Y& =\mathrm{\Delta }{h}_{ts}\\ & =\mathrm{\Delta }{h}_p+\frac{c_{\text{D}}^2-c_{\text{S}}^2}{2}+g(z_{\text{D}}-z_{\text{S}})\end{array}$

mit

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

Mit der spezifischen Stutzenarbeit kann die Fall- bzw. Förderhöhe $H$ definiert werden

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

Literatur

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