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 $\mathrm {\tfrac {m^{2}}{s^{2}}}$. Die Stutzenarbeit entspricht damit der totalen isentropen Enthalpiedifferenz:

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

mit

• der spezifischen Enthalpiedifferenz $\Delta h_{p}={\frac {p_{\text{D}}-p_{\text{S}}}{\rho }}$ 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