Stutzenarbeit

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

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

mit

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

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