IV. Tabellen zur Berechnung der Kraft, des Dampf- und des Brennmaterial-Verbrauchs der Dampfmaschinen; von dem Ingenieur Hrn. Claudet. Aus Armengaud's Génie industriel, Octbr. 1854, S. 171. Claudet's Tabellen zur Berechnung der Kraft etc. der Dampfmaschinen. Wer sich mit Dampfmaschinen zu beschäftigen hat, weiß, wie langwierig und zeitraubend es ist, mittelst Formeln die Leistung, den Dampf- und den Brennmaterial-Verbrauch dieser Maschinen zu berechnen, besonders wenn es sich darum handelt, welche Vortheile eine Maschine je nach dem Dampfdruck, nach dem Grade der Expansion und der Anwendung der Condensation, gewähren kann. Um eine Arbeit zu vermeiden, welche er gar zu oft wiederholen mußte, construirte Hr. Claudet Tabellen, mittelst deren man auf einen Blick unmittelbar die Kraft, so wie den Dampf- und den Brennmaterial-Verbrauch für alle möglichen Fälle des Dampfdrucks, der Expansion und der Condensation erkennen kann. Zur Berechnung der Tabellen wandte Hr. Claudet nachstehende Formeln an, welche Hr. Morin in seinem „Hülfsbuch des praktischen Mechanikers etc.“ mitgetheilt hat: 1) Zur Berechnung der Kraft der Dampfmaschinen ohne Expansion und ohne Condensation: F = kn × 2,222 pv (1 – 1,033). 2) Für Condensations-Dampfmaschinen ohne Expansion: F = kn × 2,222 pv (1 – p'/p). 3) Für Expansionsmaschinen ohne Kondensation: F = kn × 2,222 pv ( 1 + 2,303 log. p/p' – 1/p'). 4) Für Expansionsmaschinen mit Condensation: F = kn × 2,222 pv ( 1 + 2,303 log. p/p' – p'/p'). 5) Endlich zur Berechnung der Steinkohlenmenge, welche erforderlich ist, um ein gegebenes Gewicht von Dampf zu erzeugen, nahm er: x = q × (550 + t – t')/n. Er hat alle diese Formeln für jeden Dampfdruck von 1 bis 10 Atmosphären aufgelöst, nämlich für eine und dieselbe Maschine, deren von dem Kolben in der Minute verbrauchtes Dampfvolum 1 Kubikmeter seyn würde; den verschiedenen Pressionen setzte er die entsprechenden Pferdekräfte, sowie den Brennmaterial- und Dampfverbrauch per Pferdekraft gegenüber; damit aber die Tabellen nicht zu groß wurden, mußte er constante Coefficienten annehmen. Als Coefficienten der Reibung und der schädlichen Widerstände der Dampfmaschine hat er k = 0,50 angenommen; für die von dem Brennmaterial benutzte Wärme ebenfalls 0,50; für das Speisewasser nahm er die Temperatur t = 10° Cels. an, so daß die obige Formel x = q × (550 + t – t')/n geworden ist: x = q × (550 + t – 10°)/7050 × 0,50; und endlich nahm er bei den Condensationsmaschinen einen Gegendruck im Condensator von 0,15 Atmosphären an. Da die Columne der Pferdekräfte für alle Maschinen, deren Cylinder 1 Kubikmeter Dampf per Minute verbraucht, die relative Kraft angibt, so ist es zur Berechnung irgend einer Maschine hinreichend, das von dem Kolben in 1 Minute verbrauchte Volum aufzusuchen und es mit der in der Columne angegebenen Anzahl von Pferdekräften zu multipliciren, welche dem System der Maschine und dem Dampfdruck entspricht. Man will z.B. die Leistung einer Dampfmaschine mit Expansion und ohne Condensation wissen, welche unter nachstehenden Bedingungen und mit folgenden Dimensionen betrieben wird: Durchmesser des Kolbens = 0,325 Met. Kolbenlauf = 0,975    „ Geschwindigkeit = 60 Züge in der Minute. Expansion, 1/6 des Laufs Absoluter Druck des Dampfs, 6 Atmosphären. Man sucht in der Tabelle der Expasionsmaschinen ohne Condensation, bei 1/6 Expansion gegenüber dem Druck, 6 Atmosphären, und findet die Kraft von 12,34 Pferden für jeden in der Minute verbrauchten Kubikmeter Dampf; da das in der fraglichen Maschine verbrauchte Dampfvolum v = (0,325/2)² × 3,1416 × 0,975 × 60 = 4,852 Kubikmet. beträgt, so folgert man, daß ihre Kraft ist: 12,34 × 4,852 = 59,87 Pferde. Der Dampfverbrauch würde für 59,87 Pferdekräfte in der Stunde betragen 14,75 × 59,87 = 883,082 Kilogr., und der Steinkohlenverbrauch in derselben Zeit 2,92 × 59,87 = 174,82 Kilogr. Man kann diese Resultate stets leicht corrigiren, falls man andere Coefficienten annehmen zu müssen glaubt. Würde man z.B. bei der Maschine, welche wir so eben berechnet haben, anstatt 0,50 als Widerstands-Coefficienten 0,40 annehmen, so erhielte man statt 59,87 Pferdekräften: 59,87 × 0,40/0,50 = 47,89 Pferdekräfte. Wenn man ferner statt 50 Procent, die der Ofen benutzen könnte, z.B. 60 Proc. der von dem Brennmaterial entwickelten Wärme annehmen wollte, so würde die per Stunde und per Pferdekraft verbrannte Steinkohle anstatt 2,92 Kil. betragen: 2,92 × 60/50 = 2,43 Kilogr.; für die Maschine von 59,87 Pferdekräften macht dieß 59,87 × 2,43 = 145,48 Kil.; für die Maschine von 47,89 Pferdekräften 47,89 × 2,43 = 116,37 Kil. Steinkohlen per Stunde. Dieses Beispiel und die gegebene Erklärung werden hinreichen, um den Gebrauch der Tabellen zu verdeutlichen. Auf diese Weise ist einerseits die Berechnung der Maschinen, welche gewöhnlich die Anwendung von Logarithmen erfordert, auf die einfache Regel de Tri zurückgeführt, und andererseits wird jede Berechnung erspart, wenn man erfahren will welche Vortheile oder Nachtheile eine Maschine darbietet, je nachdem man den Druck und die Expansion vermehrt oder vermindert, oder je nachdem sie mit oder ohne Condensation betrieben wird. Es würde vielleicht weit rationeller gewesen seyn, keinen Coefficienten anzuwenden und in diesen Tabellen nur die theoretischen Resultate zu geben; indem Hr. C. aber den Coefficienten 0,50 sowohl für den Nutzeffect der Maschine als für die Leistung des Brennmaterials anwandte, wollte er Zahlen liefern, die sich in der Praxis der Wahrheit mehr nähern. Textabbildung Bd. 135, S. 11 Maschinen ohne Expansion und ohne Condensation; Druck in Atmosphären; Effectiver; Absoluter; Pferdekräfte; Verbrauch per Stunde und per Pferdekraft; An Dampf; An Steinkohl; Maschinen mit Condensation, ohne Expansion; Druck in Atmosphären; Effectiver; Absoluter; Pferdekräfte; Verbrauch per Stunde und per Pferdekraft; An Dampf; An Steinkohl Maschinen mit Expansion, ohne Condensation. Textabbildung Bd. 135, S. 12 Expansion; Druck in Atmosphären; Effectiver; Absoluter; Pferdekräfte; Verbrauch per Stunde und per Pferdekraft; An Dampf; An Steinkohle; Expansion; Druck in Atmosphären; Effectiver; Absoluter; Pferdekräfte; Verbrauch per Stunde und per Pferdekraft; An Dampf.; An Steinkohle Maschinen mit Expansion und Condensation. Textabbildung Bd. 135, S. 13 Expansion; Druck in Atmosphären; Effectiver; Absoluter; Pferdekräfte; Verbrauch per Stunde und per Pferdekraft; An Dampf; An Steinkohle; Expansion; Druck in Atmosphären; Effectiver; Absoluter; Pferdekräfte; Verbrauch per Stunde und per Pferdekraft; An Dampf.; An Steinkohle Maschinen mit Expansion und Condensation. Textabbildung Bd. 135, S. 14 Expansion; Druck in Atmosphären; Effectiver; Absoluter; Pferdekräfte; Verbrauch per Stunde und per Pferdekraft; An Dampf; An Steinkohle; Expansion; Druck in Atmosphären; Effectiver; Absoluter; Pferdekräfte; Verbrauch per Stunde und per Pferdekraft; An Dampf; An Steinkohle