Eigenschaften von Wasser und Eis
Wasser gefriert zu Eis bei einer Temperatur unter 0 Grad. Der Siedepunkt ist bei 100 Grad. Wasser wird zu Wasserdampf.
Ein Gewicht wird mit einem Draht an einen Eisblock gehängt.
Das Eis wird von dem Draht durch den Druck erwärmt und dabei durchgeschnitten
Hinter dem Draht gefriert das Wasser sofort wieder und neues Eis wird gebildet.
Der Draht wandert weiter nach unten, während sich der Eisblock nach dem Draht wieder schließt.
Der Draht wandert nach unten und der Eisblock wird nicht durchschnitten.
Die Gartenpumpe
Schritt 1 der Kolben wird nach oben gezogen - das Wasser über dem Kolben steigt mit und läuft über
gleichzeitig wird das Wasser von unten über das Rohr nach oben angesaugt - obere Kugel schließt und die untere öffnet
Schritt 2 Der Kolben wird nach unten gedrückt - Wasser strömt über den Kolben nach oben - obere Kugel öffnet und die untere schließt
so wird immer wieder Wasser über dem Kolben nachgefüllt.
Bei dieser Pumpe muss beim beginn immer Wasser oben eingefüllt werden, damit beim hochziehen ein Unterdruck entsteht.
Auch die Tiefe des Brunnens ist begrenzt mit ca. 10m , weil die äußere Luft höchstens 10m Wasser 10m heben kann.
Die Dampfmaschine
Die Schiebersteuerung wird in vielen Dampfmaschinen z.B. bei Dampflokomotiven verwendet.
Die Schiebersteuerung sorgt dafür, dass die Dampfzufuhr gesperrt wird, wenn der Kolben 30% seines Weges zurückgelegt hat.
Der im Zylinder abgesperrte Dampf dehnt sich aus und schiebt den Kolben bis zum äußersten Ende.
Jetzt wird durch den Schieber die Auslassöffnung für den auf der linken Seite des Kolbens liegenden Zylinderraum freigegeben.
Der Dampf kann ins Freie entweichen, Gleichzeitig öffnet sich der Dampfeinlass für den rechts vom Kolben liegendem Zylinderraum.
Frischer Dampf strömt aus dem Kessel hinter die andere Seite des Kolbens und presst ihn in die entgegengesetzte Richtung.
Im Zylinder schiebt der Dampf den Kolben mit großer Kraft vor sich her. Er dehnt sich dabei aus und kühlt sich ab und leistet
dabei Arbeit.
Dampfturbine
In der Dampfturbine erzeugt der Dampf unmittelbar eine Drehbewegung. Durch eine sich erweiternde Düse strömt Dampf.
Mit hoher Geschwindigkeit bis zu 1000m/sec trifft der Dampf auf den ersten Schaufelkranz des Läufers, gibt Wärmeenergie
ab und treibt ihn an.
Er wird dann durch feststehende Leitschaufeln umgelenkt und auf den nächsten Schaufelkranz des Läufers umgeleitet.
Große Turbinen haben Läufer mit bis zu 50 Schaufelkränzen mit den dazugehörenden Leiträdern. Auf seinem Weg durch die
Turbine gibt
der Dampf seine Bewegungsenergie fast vollständig ab.
Die Dampfturbine hat einen Wirkungsgrad von 34%. Die Dampfmaschine von 20%.
Wasserkraft
Die Peloton Turbine wird das Turbinenrad mit einem Wasserstrahl angetrieben. Sie wird oft an Stauseen mit hohem Wasserdruck verwendet.
Stausee und Wasserkraftwerk
Die Kaplan Turbine hat das Turbinenrad waagerecht eingebaut.
Sie wird auch an Gezeiten oder in Flüssen verwendet.
Karl