CH229266A

CH229266A - Turbomachine, the blade surfaces of which merge into the base surface with a rounding at the blade root.

Info

Publication number: CH229266A
Authority: CH
Inventors: Aktiengesellschaft Gebr Sulzer
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1942-03-26
Filing date: 1942-03-26
Publication date: 1943-10-15

Description

  

  Turbomaschine, deren     Schaufelblattflächen    am Schaufelfuss mit einer Abrundung  in die     Grundfläche    übergehen.    Die Erfindung bezieht sich auf eine       Turbomaschine,    deren     Schaufelblattflächen     am Schaufelfuss mit einer Abrundung     in    die  Grundfläche übergehen. Die Erfindung be  steht darin, dass die     Grundfläche    des Schau  felkanals zwischen den Schaufeln eine Ver  tiefung besitzt.

   Durch die Erfindung kann  die vorteilhafte Wirkung erzielt werden,  dass die     Trommelgrenzschicht    eine Teilung  erfährt, so dass die auf die     Schaufelsogseite     fliessende Menge der     Grenzschicht    wesentlich  vermindert wird. Die Strömung des Arbeits  mittels um die Schaufeln von Turbomaschi  nen wird durch     Grenzschichten    gestört, die  infolge der Zähigkeit des Strömungsmittels  entstehen. Grenzschichten bilden sich ausser  an den Oberflächen von     Leit-    und Laufschau  feln auch an der Trommel und an der Ge  häusewand aus.  



  An der     Schnittlinie    einer zur Kanalmitte  normal gestellten Ebene mit den Schaufeln  herrschen Drücke von ganz verschiedener  Höhe. Die hierbei auftretenden Druckgefälle    verursachen eine Bewegung der Grenzschicht,  die je nach der Druckverteilung entweder von  der Trommel     bezw.    dem Gehäuse gegen die  Schaufeln oder umgekehrt gerichtet ist.  



  Besonders gefährlich werden Sekundär  strömungen der     Grenzschicht,        wenn    sie gegen  die Schaufeln fliessen und dort die schon vor  handene     Grenzschicht    weiter verdicken. Ins  besondere auf der     Schaufelsogseite    kann ein  solcher     Grenzschichtfluss    die     Ablösung    der       Arbeitsmittelströmung    vom Schaufelprofil  bewirken und deshalb den Wirkungsgrad in  verhängnisvollem Masse verschlechtern.  



  Durch die in der Grundfläche angebrachte  Vertiefung     wird    der Fliessweg der     Grenz-          schicht    verlängert. Ausserdem kann kein       Grenzschichtmaterial    mehr von der Schaufel- .       druckseite    zur Trommel fliessen, weil der  durch die Vertiefung geschwächte Druck  gradient die Grenzschicht nicht mehr ent  gegen der Fliehkraft zur Trommeloberfläche  treiben kann. Ausserdem wird die     Grenz-          schicht    auf der Trommel in zwei Teile ge-      trennt. Der eine bleibt auf der Druckseite  des Schaufelfusses liegen, während nur der  Rest auf der Sogseite der andern Schaufel  fliesst.

   Dieser stark     verminderte    Abfluss der  Grenzschicht ermöglicht eine wesentliche  Verbesserung der Strömungsverhältnisse um  die Sogseite der Schaufel, so dass ein Ab  reissen der     Arbeitsmittelströmung    vom Schau  felprofil nicht zu befürchten ist.  



  Durch passende Formgebung der Vertie  fung kann ihre Wirkung     verstärkt    werden.  Legt man zum Beispiel die tiefste Stelle in  die Nähe der Sogseite der Schaufel, so sam  melt sich fast die ganze     Trommelgrenzschicht     in einem Bereich in der Nähe der Druckseite  der Schaufel, wo sie nicht stören wird. Nur  ein verschwindender Teil kann noch auf die  Sogseite abfliessen, welcher aber keine  nennenswerte Störung mehr verursachen  kann.  



  Die Vertiefung hat weiter einen gün  stigen Einfluss auf den     Kraftflussverlauf    im  Baustoff der Schaufeln am Übergang der       Schaufelblattfläche    in die Grundfläche.  



  Die Erfindung ist nachstehend an Hand  der Zeichnung, die ein. Ausführungsbeispiel  zeigt, näher erläutert.     Fig.    1 zeigt in einem  Schnitt nach der Linie     I-I    von     Fig.    2,       Fig.    2 in Draufsicht und     Fig.    3 in einem  Schnitt nach der Linie     III-III    der     Fig.    2  einen Ausschnitt eines Schaufelkranzes einer  Turbomaschine nach der Erfindung.    Die Schaufeln 1 werden durch die  Schaufelfüsse 2 am     Läuferkörper    gehalten.  Die     Schaufelblattfläche    3 geht an der Stelle 4  mit einer Abrundung in die Grundfläche 5  des Schaufelkanals über.

   Durch die Vertie  fung     G    in der Grundfläche 5 des Schaufel  kanals wird die Wirkung erzielt,     da.ss    die       Trommelgrenzschicht    eine Teilung erfährt, so  dass die von der Schaufeldruckseite auf die       Schaufelsogseite    fliessende Menge der Grenz  schicht wesentlich vermindert wird. Nur ein  verschwindender Teil kann noch auf die Sog  seite der Schaufel abfliessen, welcher aber  keine nennenswerte Störung mehr ver  ursachen kann.  



  Die gleiche Ausbildung der Grundfläche  kann auch für Leitschaufeln durchgeführt  werden. Selbstverständlich lässt sich die Er  findung     ebensogut    auf Verdichter wie auf       Turbinen    anwenden.



  Turbomachine, the blade surfaces of which merge into the base surface with a rounding at the blade root. The invention relates to a turbomachine, the blade surface of which at the blade root merges with a rounding into the base surface. The invention be is that the base of the shovel channel between the blades has a recess Ver.

   The invention can achieve the advantageous effect that the drum boundary layer experiences a division so that the amount of boundary layer flowing onto the blade suction side is significantly reduced. The flow of the working medium around the blades of turbomachinery is disturbed by boundary layers that arise as a result of the viscosity of the fluid. Boundary layers are not only formed on the surfaces of guide and rotating blades, but also on the drum and on the housing wall.



  At the intersection of a plane normal to the center of the canal with the blades, pressures of very different levels prevail. The pressure gradient occurring here causes a movement of the boundary layer, which depending on the pressure distribution either from the drum or. the housing is directed against the blades or vice versa.



  Secondary flows in the boundary layer are particularly dangerous if they flow against the blades and further thicken the boundary layer there. In particular on the blade suction side, such a boundary layer flow can detach the working medium flow from the blade profile and therefore worsen the efficiency to a fatal degree.



  The flow path of the boundary layer is lengthened by the indentation made in the base area. In addition, no more boundary layer material can be removed from the blade. pressure side to the drum because the pressure gradient weakened by the depression can no longer drive the boundary layer against the centrifugal force to the drum surface. In addition, the boundary layer on the drum is separated into two parts. One remains on the pressure side of the blade root, while only the rest flows on the suction side of the other blade.

   This greatly reduced outflow of the boundary layer enables a significant improvement in the flow conditions around the suction side of the blade, so that there is no risk of the working fluid flow breaking away from the blade profile.



  Its effect can be enhanced by appropriately shaping the recess. If, for example, the deepest point is placed near the suction side of the blade, almost the entire drum boundary layer collects in an area near the pressure side of the blade where it will not interfere. Only a vanishing part can still flow off to the suction side, but this can no longer cause any significant disturbance.



  The recess also has a favorable influence on the course of the force flow in the building material of the blades at the transition from the blade surface to the base area.



  The invention is described below with reference to the drawing, which is a. Embodiment shows, explained in more detail. Fig. 1 shows in a section along the line I-I of Fig. 2, Fig. 2 in a plan view, and Fig. 3 in a section along the line III-III of Fig. 2 shows a detail of a blade ring of a turbo machine according to the invention. The blades 1 are held on the rotor body by the blade roots 2. The blade surface 3 merges at the point 4 with a rounding into the base surface 5 of the blade channel.

   The depression G in the base area 5 of the blade channel has the effect that the drum boundary layer is divided so that the amount of boundary layer flowing from the blade pressure side to the blade suction side is significantly reduced. Only a vanishing part can still flow off onto the suction side of the shovel, but this can no longer cause any significant disturbance.



  The same design of the base can also be carried out for guide vanes. Of course, the invention can be applied to compressors as well as to turbines.

Claims

PATENT CLAIM: Turbomachine, the blade surface of which at the blade root merges into the base surface with a rounding, characterized in that the base surface of the blade channel has a depression between the blades.