Kapitel

• VorwortIII
• I. Die geschichtliche Entwicklung der Dampfmaschine1
  • Heron von Alexandia3
  • Salomon des Caus6
  • Giovanni Branca7
  • Edward Somerset7
  • Thomas Savery8
  • Hygens10
  • Denis Papin10
  • Newcomen12
  • James Watt15
  • Leopolds Maschine30
  • Jonathan Hornblower31
  • Die Compoundmaschine35
  • Die Lokomotivmaschine36
  • Die Schiffmaschine37
  • Litteraturnachweis43
• II. Theorie der Wärmekraftmaschinen44
  • 1. Entwicklung der Thoerie der Wärmekraftmaschinen44
  • 2. Gesetzte der ThermodynamikErstes Gesetz47
  • 2. Das Zweite Gesetz der Thermodynamik51
  • 3. Die Arbeitssubstanzen der Wärmemaschinen52
  • 4. Graphische Darstellung der Arbeitgeleistet durch die Änderung des Volumens einer Arbeitsflüssigkeit53
  • 5. Kreisprozeß der Arbeitssubstanz54
  • 6. Volkommene Gase als Arbeitsfüssigkeit55
  • 7. Gesetze der vollkommenen Gase55
  • 8. Absolute Temperatur57
  • 9. Beziehungen zwischen Druck-Volumen und Temperatur eines Gases58
  • 10. Die spezifische Wärme der GaseGesetz 359
  • 11. Die innere Energie eines GasesGesetz 460
  • 12. Beziehung zwischen den beiden spezifischen Wärmen61
  • 13. Werte der Konstanten für atmosphärische Luft62
  • 14. Arbeit geleistet durch eine expandierende Flüssigkeit63
  • 15. Adiabatische Zustandänderungen65
  • 16. Änderung der Temperatur bei adiabatischer Expansion oder Kompression eines Gases66
  • 17. Isothermische Zustandsänderung68
  • 18. Der Carnotsche Kreisprozeß69
  • 19. Wirkungsgrad des Carnotschen Kreisprozesses71
  • 20. Die Umkehrung des Carnotschen Kreisprozesses72
  • 21. Umkehrbare Maschine74
  • 22. Das Carnotsche Prinzip74
  • 23. Wirkungsgrad einer vollkommenen Wärmemaschine76
  • 24. Kurze Zusammenfassung der Argumente76
  • 25. Bedingungen für ein Maximum des Wirkungsgrades77
  • 26. Bedingungen der Umkehrbarkeit78
  • 27. Vollkommene Machinen mittelst Regenerator79
  • 28. Stirlings Regenerativluftmaschine80
• III. Eigenschaften des Dampfes und Theorie der Dampfmaschine82
  • 29. Bildung des Dampfes unter konstantem Druck82
  • 30. Gesättigter und überhitzter Dampf83
  • 31. Beziehung zwischen Druck und Temparatur des gesättigten Dampfes83
  • 32. Beziehung zwischen Druck und Volumen des gesättigten Dampfes86
  • 33. Wärme erforderlich zur Bildung von Dampf unter konstaten Druck87
  • 34. Latente Wärme des Damüpfes88
  • 35. Gesamtwärme des Dampfes89
  • 36. Innere Energie des Dampfes90
  • 37. Dampfbildung unter veränderlichen Druck91
  • 38. Nasser Dampf92
  • 39. Überhitzter Dampf92
  • 40. Isotherme für Dampf94
  • 41. Adiabate für Dampf94
  • 42. Formel für die Beziehung zwischen Druck und Spannung adiabatischer Expansion des Dampfes97
  • 43. Carnots Kreisprozeß für Dampf als Arbeitsflüssigkeit98
  • 44. Wirkungsgrad einer vollkommenen DampfmaschineGrenzen der Temperatur100
  • 45. Wirkungsgrad einer ohne Expansion arbeitenden Dampfmaschine​101
  • 46. Annäherung des Arbeitsprozesses einer Dampfmaschine an den umkehbaren Kreisprozeß103
  • 47. Maschine in welcher der Dampf während der Expansion trocken erhalten werden soll107
• IV. Weitere Gesichtspunkte der Theorie der Wärmemaschinen109
  • 48. Rankines Darstellung des zweiten Gesetzes109
  • 49. Absolute TemperaturLord Kelvins Skala110
  • 50. Berechnung der Dichte gesättigten Dampfes112
  • 51. Ausdehnung obiger Resultate auf andere Veränderungen der Physikalischen Zustände114
  • 52. Trocknung des Dampfes durch Drosselung115
  • 53. Wärmeaufnahme bei verschiedenen Temperaturen116
  • 54. Anwendung des Vorhergehenden auf den Fall daß eine Dampfmaschiene ohne Kompression jedoch mit vollständig adiabatischer Expansion arbeitet118
  • 55. Ausdehnung auf den Fall anfänglich nicht trockenen Dampfes122
  • 56. Ableitung der adiabatischen Gleichung aus diesen Resultaten123
  • 57. Entropie124
  • 58. Entropie des DampfesAbteilung der adiabatischen Gleichung126
  • 59. Entropie-Temperaturdiagramm127
  • 60. Entropie-Temperaturdiagramm für Dampfangewendet auf die ideale Dampfmaschine ; arbeitet ohne Kompression jedoch mit vollständiger Expansioin129
  • 61. Anwendung des Entropie-Temperaturdiagramms auf überhitzten Dampf132
  • 62. Werte der Entropie von Wasser und Dampf134
  • 63. Entropie-Temperaturdiagramm einer Machine ohne Expansion138
  • 64. Unvollständige Expansion139
  • 65. Gesamtwärme des überhitzten Dampfes140
  • 66. Entropiediagramm einer Maschinearbeitend mit Damp ; gesättigt durch die ganze Expansion143
  • 67. Entropie-Temperaturdiagramm einer Maschine mit Regenerator145
  • 68. Joules Luftmaschine146
  • 69. Umkehrung des Kreisprozesses der WärmemaschineKältemaschine oder Wärmepumpe​149
  • 70. Verdampungskältemaschinen mit Kompressor150
  • 71. Leistungskoeffizient der Kältemaschinen154
  • 72. Umgekehrte JoulemaschineDie Bell-Colemankältemaschine156
  • 73. Umkehrung der Wärmemaschine zur Erzeugung von Wärme160
  • 74. Wärmemaschinen welche mehrere Arbeitssubstanzen verwendenDampf und Äthermaschinen161
  • 75. Kraftübertragung durch komrimierte Luft163
• V. Wirkliches Verhalten des Dampfes im Cylinder167
  • 76. Vergleich des wirklichen und idealen Indikatordiagramms167
  • 77. Drosselung während der Admissions und Ausströmperiode168
  • 78. Schädlicher Raum170
  • 79. Kompression171
  • 80. Einfluß der CylinderwandlungKondensation und Nachdampfen im Cylinder172
  • 81. Nachdampfen während der Ausströmung174
  • 82. Feuchtigkeit des Arbeitsdampfes176
  • 83. Graphische Darstellung im Indikatordiagramm des während der Expansion vorhandenen Wassers178
  • 84. Anwendung des Entropie-Temperaturdiagramms behufs Darstellung des Verhaltens des Dampfes während der Expansion und des Wärmeaustausches zwischen Dampf und Cylinderwandung180
  • 85. Thermodynamicher Verlust infolge anfänglicher Kondensation182
  • 86. Wirkung des Dampfmantels182
  • 87. Einfluß der Geschwindigkeit und Größe der Machine sowie des Expansionsverhältnisses184
  • 88. Versuchsresultate mit verschiedenen Expansionsgraden186
  • 89. Vorteil hoher Geschwindigkeit188
  • 90. Versuche über den Wert des Dampfmantels189
  • 91. Überhitzung191
  • 92. Vorteile des hochüberhitzten Dampfes198
  • 93. Vorteil der Compoundexpansion201
  • 94. Zusammenfassung der Verlustquellen203
  • 95. Bestimmung der Leistung einer Dampfmaschine204
  • 96. Wirkungsgrad des Kessels und der FeuerungWirtschaftlicher Wirkungsgrad206
  • 97. VersuchsresultateMaschinen ohne Kondensation207
  • 98. VersuchsresultateMaschinen mit Kondensation210
  • 99. Normen dür die Beurteilung der Versuchsresultate217
  • 100. Mechanischer Wirkungsgrad der Maschine220
  • 101. Wahl der Expansionslinie bei Entwurf des Indikatordiagrammes einer Dampfmaschine gegebener Abmessungen221
• VI. Die Untesuchung der Dampfmaschine224
  • 102. Der Indikator224
  • 103. Bedingungen für das genaue Arbeiten eines Indikators229
  • 104. Anleitung zur Abnahme von Indikatordiagrammen232
  • 105. Berechnung der indizierten Leistung234
  • 106. Beispiele von Indikatordiagrammen235
  • 107. Thermodynamische UntersuchungenBestimmung des Dampfverbrauches durch Messung des Speisewassers240
  • 108. Bestimmung des Dampfverbrauches aus der Kondensatioinswassermenge242
  • 109. Messung des Manteldampfverbrauches242
  • 110. Vergleich der Speisewassermenge mit der Menge des kondensierten Wassers257
  • 111. Bestimmung der zugeführten WärmeMessung der Trockenheit des Dampfes durch das Gefäßkalorimeter243
  • 112. Barrus-Kolorimeter244
  • 113. Feuchtigkeitsbestimmung des Dampfes durch Drosselung desselben245
  • 114. Bestimmung der von der Maschine abgegebenen Wärme248
  • 115. Beispiel der Untersuchung einer Maschine250
  • 116. Feuchtigkeit des Dampfes wärend der Expansion252
  • 117. Wärmeaustausch zwischen Dampf und Metall253
  • 118. Bestimmung des mechanischen Wirkungsgrades Messung der effektiven Arbeit256
  • 119. Versuche mit Maschinen bei veränderlicher Belastung257
• VII. Compoundexpansion263
  • 120. Woolfsche Maschinen263
  • 121. Receivermaschinen264
  • 122. Spannungsabfall im ReceiverCompounddiagramme264
  • 123. Einstellung der Arbeitsaufteilung auf beide Cylindersowie des Spannungsabfalles ; Graphische Methode267
  • 124. Algebraische Methode269
  • 125. Verhältnis des Cylindervolumens270
  • 126. Vorteil der Compoundexpansion durch ökonomiche Ausnützung hochgespannten Dampfes272
  • 127. Mechaniche Vorteile der Verbundexpansion273
  • 128. Beispiele von Verbundmaschinen-Indikatordiagrammen​275
  • 129. Zusammenlegen der Indikatordiagramme von Verbundmaschinen277
• VIII. Steuerungen283
  • 130. Der Schieber283
  • 131. ÜberdeckungVoreröffnung und Voreilwinde285
  • 132. Graphische Methode der Untersuchung der Dampfverteilung durch Schieber287
  • 133. Ungleichmäßigkeit der Dampfverteilung zu beiden Cylinderseiten290
  • 134. Zeuners Schieberwegdiagramm292
  • 135. Bilgrams Schieberdiagramm296
  • 136. Die Schieberellipse298
  • 137. Sinoidendiagramm299
  • 138. UmsteuerungenDie Coulissensteuerung302
  • 139. Graphische Darstellung der Coulissenbewegung306
  • 140. Resultierende Excentrizität308
  • 141. Lenkersteuerungen309
  • 142. Doppelschiebersteuerungen315
  • 143. Die Meyer-Steuerung318
  • 144. Dimensionierung der SchieberDer Trickschieber325
  • 145. Schieberentlastungen328
  • 146. Kolbenschieber328
  • 147. Drehschieber330
  • 148. Ventile332
  • Litteraturnachweis338
• IX. Regulierung339
  • 149. Methoden der Regulierung der von einer Dampfmaschine geleisteten Arbeit339
  • 150. Selbststätige Regulierung durch Zentrifugalrregulatoren Der Wattsche Regulator341
  • 151. Belastete Regulatoren342
  • 152. Die Gegenkraft343
  • 153. Bedingungen des Gleichgewichtes344
  • 154. Bedingungen der Stabilität344
  • 155. Gleichgewicht des konischen Pendelregulators und Höhe desselben345
  • 156. Gleichgewicht der belasteten Regulatoren346
  • 157. Empfindlichkeit der Regulatoren347
  • 158. Isochronismus des SchwerkraftregulatorsParabolische Regulatoren348
  • 159. Angenäherter Isochronismus im Pendelregulator349
  • 160. Änderung der Empfindlichkeit bei Federregulatoren351
  • 161. Bestimmung der Gegenkraft351
  • 162. Einfluß der ReibungEnergie des Regulators352
  • 163. Graphische Darstellung der Gegenkraft354
  • 164. Unstetigkeit der Regulatoren356
  • 165. Achsenregulatoren358
  • 166. Expansions-Reguliervorrichtungen362
  • 167. Indirekt wirkender Regulator375
  • 168. Differential beziehungsweise dynamometrische Regulator377
  • 169. Regulator mit Hilfspumpen379
  • 170. Schiffsmaschinenregulierung380
  • Literaturnachweis382
• X. Die Arbeit an der Kurbel382
  • 171. Schwankungen der Geschwindigkeit während einer Umdrehung der KurbelwelleAufgabe des Schwungrades383
  • 172. Das Tangentialdruckdiagramm382
  • 173. Einfluß der Reibung386
  • 174. Einfluß der Trägheit der abwechselnd bewegten Teile der Maschine388
  • 175. Graphische Methode der Bestimmung der Kolbenbeschleunigung391
  • 176. Stellung der Kurbel in welcher die Beschleunigung des Kolbens gleich Null ist394
  • 177. Trägheit der Schubstange395
  • 178. Vereinter Einfluß der Trägheit und der Reibung396
  • 179. Tangentilaldruckdiagramm für zwei und mehrfache Kurbeln398
  • 180. Geschwindigkeitsschwankungen in Beziehung zur Enerie des Schwungrades400
  • 181. Druckwechsel an den Zapfen402
  • 182. Ausgleich der MassendruckmomenteGegengewichte407
  • 183. Ausgleich der longitudinalen Kräfte schnellaufender Maschinen411
• XI. Die Dampferzeugung423
  • 184. Heizfläche der Kessel und Speisewasservorwärmer423
  • 185. ZugerzeugungDer natürlichen ofer Essenzug426
  • 186. Der künstliche oder mechanische Zug436
  • 187. Zugerzeugnung durch Dampfstrahlapparate437
  • 188. Zugerzeugung durch Ventilation439
  • 189. Vorwärmer444
  • 190. Speisewasserreinigung448
  • 191. Speisevorrichtungen452
  • 192. Kessel für ortsfeste AnlagenFlammrohrkessel460
  • 193. Heizröhren und kombinierte Kessel466
  • 194. Die Wasserröhrenkessel171
  • 195. Stehende Kessel477
  • 196. Lokomotivkessel479
  • 197. Schiffskessel488
  • 198. Die Überhitzer502
• XII. Dampfmaschinentypen508
  • 199. Enteilung der Dampfmaschinen508
  • 200. Balanciermaschinen510
  • 201. Direktwirkende Maschinen513
  • 202. Einfach wirkende Schnellaüfer520
  • 203. Wasserhebemaschinen526
  • 204. Die Pulsometer534
  • 205. Daveys Sicherheitsmotor539
  • 206. Rotierende Maschinen542
  • 207. Dampfturbinen543
  • 208. Die de Laval-Dampfturbine550
  • 209. Die Parsons-Turbine574
  • 210. Schiffmaschinen596
  • 211. Lokomotivmaschinen602
• XIII. Luftmaschinen615
  • 212. Luftmaschinen mit äußerer und innerer Verbrennung629
  • 213. Luftmaschinen mir äußerer Verbrennung und RegeneratorStirlings Heißluftmaschinen617
  • 214. Heißluftmaschinen von Ericsson620
  • 215. Neuere Heißluftmaschinen mit äußerer Feuerung621
  • 216. Heißluftmaschinen mit innerer Verbrennung627
• XIV. Gasmaschinen633
  • 217. Entwicklungsgeschichte der Gasmaschinen633
  • 218. Die atmosphärische Gaskraftmaschine von Otto und Langen640
  • 219. Die Viertaktmaschine646
  • 220. Die Zündung649
  • 221. Die Steuerung655
  • 222. Die Regelung des Gasverbrauches und Ganges der Maschine660
  • 223. Die Gemischbildung und Reinigung des Cylinders von den Verbrennungsrückständen670
  • 224. Anlaßvorrichtungen674
  • 225. Die Zweitaktmaschine676
  • 226. Großgasmaschinen685
  • 227. Die gasförmigen Brennstoffe692
  • 228. Die Arbeitsprozesse der Gasmaschinen721
• XV. Ölmaschinen744
  • 229. Entwicklung der Ölmaschinen744
  • 230. Die flüssigen Brennstoffe751
  • 231. Die Gemischbildung756
  • 232. Die Zündung762
  • 233. Der Bánki-Motor763
  • 234. Der Dieselmotor773