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Spezifische Drehzahl

Die spezifische Drehzahl (ns) ist eine von den Ähnlichkeitsbedingungen ableitbare Kennzahl, die es bei unterschiedlichen Betriebsdaten (Förderstrom und -höhe im Punkt optimalen Wirkungsgrades eines Pumpenlaufrades sowie die Drehzahl) gestattet, Laufräder verschiedener Baugrößen miteinander zu vergleichen und ihre optimale Bauform sowie die Form der zugehörigen Kennlinien zu klassifizieren.
siehe Abb. 1 Spezifische Drehzahl

Einfluss der spezifischen Drehzahl ns auf die Bauform von Kreiselpumpenlaufrädern; die Leitapparate (Gehäuse) einstufiger Pumpen Abb. 1 Spezifische Drehzahl: Einfluss der spezifischen Drehzahl ns auf die Bauform von Kreiselpumpenlaufrädern; die Leitapparate (Gehäuse) einstufiger Pumpen


Als gedachte Drehzahl eines geometrisch ähnlich veränderten Laufrades mit dem Förderstrom (Qopt) von 1 m3/s und einer Förderhöhe (Hopt) von 1 m im Punkt des besten Wirkungsgrades hat die spezifische Drehzahl dieselbe Einheit wie die Drehzahl: 

Spezifische_Drehzahl_Formel_1

Zu einer dimensionslosen Kennzahl DIN 24260 gelangt man mit folgender Gleichung:
Spezifische_Drehzahl_Formel_2

Zwischen den Zahlenwerten der dimensionsbehafteten und der dimensionslosen Kennzahlen besteht der Zusammenhang
Spezifische_Drehzahl_Formel_3

Bei mehrstufigen Pumpen ist für Hopt die Bestförderhöhe einer Stufe und bei zweiströmigen Laufrädern für Qopt den Bestförderstrom einer Laufradhälfte einzusetzen. 

Mit wachsender spezifischer Drehzahl werden die Laufräder mit zunächst noch radialem Austritt mehr und mehr halbaxial ("diagonal") und schließlich axial durchströmt. Zur graphischen Ermittlung von ns:
siehe Abb. 2 Spezifische Drehzahl

Spezifische_Drehzahl Abb. 2 Spezifische Drehzahl: Graphische Ermittlung der spezifischen Drehzahl ns


Auch die Leitvorrichtungen an den radialen Gehäusen wie das Spiralgehäuse werden immer voluminöser, solange eine Abführung der Strömung in radialer Richtung noch möglich ist. Schließlich kann die Strömung nur noch axial wie z. B. in Rohrgehäusen abgeführt werden. Der Zahlenwert der spezifischen Drehzahl wird auch bei der Auswahl von Einflussfaktoren zur Umrechnung von Pumpenkennlinien bei der Förderung von höher viskosen (siehe Viskosität) oder feststoffhaltigen Flüssigkeiten benötigt. 

In den angelsächsischen Ländern wird die spezifische Drehzahl nach EN 12723 und ISO 9906 mit engl. type number K bezeichnet; in den USA mit Ns (pump specific speed), wobei dort die Einheiten für den Förderstrom in gallons/min, die Förderhöhe in foot und die Drehzahl in min-1 angegeben wird. Die Umrechnungsfaktoren sind:

Spezifische_Drehzahl_Formel_4