EP3460256A1 - Throughflow assembly - Google Patents

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Publication number
EP3460256A1
EP3460256A1 EP17192109.1A EP17192109A EP3460256A1 EP 3460256 A1 EP3460256 A1 EP 3460256A1 EP 17192109 A EP17192109 A EP 17192109A EP 3460256 A1 EP3460256 A1 EP 3460256A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
diffuser
impeller
dff
axial
vne
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17192109.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Uwe Martens
Nico Petry
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP17192109.1A priority Critical patent/EP3460256A1/en
Priority to PCT/EP2018/072379 priority patent/WO2019057413A1/en
Priority to JP2020516698A priority patent/JP7074957B2/en
Priority to CN201880060914.3A priority patent/CN111133203B/en
Priority to EP18759898.2A priority patent/EP3658781B1/en
Priority to US16/645,090 priority patent/US11225977B2/en
Publication of EP3460256A1 publication Critical patent/EP3460256A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/444—Bladed diffusers

Definitions

  • the invention relates to an arrangement which can be traversed by a process fluid along a main flow direction comprising an impeller rotatable about an axis in a direction of rotation and a stator-bladed stationary diffuser located downstream of the impeller, the impeller having an inlet for a substantially axial inflow and an outlet for a substantially radial outflow, wherein between a wheel disc and a cover disc of the impeller radially and axially extending blades are arranged, the impeller channels in a circumferential direction delimit each other, the diffuser extending along a main flow direction substantially radially, wherein the diffuser has an axial shroud side and an axial shroud side defining therebetween an axial channel width of the diffuser, the diffuser having a diffuser inlet for substantially radial inflow and a diffuser exit, wherein between the Radusionnseite and the cover plate side of the diffuser along a blade height direction axially and along a flow direction radially extending guide vanes are
  • the cover plate and wheel disc are formed on the outer circumference as conical surfaces.
  • the invention proposes an arrangement of the type defined above, which is further formed by means of the characterizing part of the main claim.
  • the individual vanes can be defined as a stack of blade profiles along a blade height.
  • the blade profiles here are two-dimensional geometries that define the blade outer contour in a specific blade height position.
  • the invention understands a ("imaginary") straight connecting line between the profile leading edge (profile nose) and a profile trailing edge under a profile chord of a blade profile.
  • the angle of attack of a blade profile corresponds to the angle between the tangent to the chord and the tangent to the circular motion of the rotor. Accordingly, the angle of attack along the extent of the blade is perpendicular to the blade height, ie substantially parallel to the main flow direction constant and can vary along the blade height.
  • a skeleton line describes a profile section or a profile of a blade in a certain height position in that the skeleton line (curvature line) is a line inscribed on the center points or on the suction side and pressure side of the profile.
  • a process fluid may in the present case be any gaseous, liquid or mixed-phase fluid.
  • the process fluid moves along a main flow direction through the assembly, which is typically part of a turbomachine.
  • the outflow direction is understood to mean the mean direction of travel of the process fluid in the region which is defined in the respective context of physical boundary walls.
  • the process fluid moves radially outwardly through a portion of the leading edges of the vanes radially outward in a range of exit edges of the vanes through individual vanes axially delimited and circumferentially confined flow channels. Since the guide vanes each have a curvature of the profile, it is only possible to speak of a substantially radial main flow direction. In any case, the term "main flow direction" ignores local vortexes and turbulences.
  • the impeller of the arrangement usually has a wheel disc and a cover plate.
  • the wheel disc limits flow channels of the impeller on the one hand radially (predominantly in the inflow) on the inside and on the other hand to the axial side (increasingly close to impeller outlet), which is axially opposite the inflow side and through which a process fluid does not flow into the impeller.
  • the cover disc represents the boundary of the wheel disc opposite flow channels of the impeller.
  • the process fluid flows axially into the impeller and is deflected for the flow channels of the impeller radially outward.
  • the cover plate side could therefore be called the inflow side.
  • flow channels of the impeller are separated from each other by means of blades, wherein the blades connect the wheel disc and the cover disc with each other.
  • the wheel disc and the cover disc also define the wheel disc side and the cover disc side, respectively, to which reference will also be made in the description of the diffuser.
  • the inflow of the diffuser in the arrangement according to the invention always takes place radially from the inside to the outside.
  • the diffuser is also provided with a substantially radially outwardly directed outflow in the form of a diffuser exit.
  • the diffuser is also curved and optionally flows radially-axially, axially or radially inwards.
  • a section of the diffuser always extends substantially radially. This section can be located in front of a deflection of the flow in an axial or in a radially inward flow direction.
  • an entry edge angle for each axial blade height is defined as the angle between an entry edge tangent to a skeleton line at an entry edge of the respective guide blade and a peripheral tangent through the entry edge, wherein the entry edge angle cover plate side is smaller than the wheel disc side.
  • a circumferential tangent passing through the leading edge means that this peripheral tangent is perpendicular to a radial jet through the entry edge point of the respective profile section of the vane.
  • the entry edge angle here is the mathematically positive swept angle from the peripheral tangent to the entrance edge tangent to the skeleton line.
  • An advantageous development of the invention provides that the difference between the cover plate side and wheel disc side entry edge angle is at least 5 °.
  • An inventive embodiment of the invention in this order of magnitude leads to a significant improvement in the aerodynamic properties of the arrangement.
  • Another advantageous development of the invention provides that the angle of attack of the guide vanes cover plate side is smaller than the wheel disc side.
  • This embodiment takes into account the difference in the flow pattern after exiting the impeller between the cover plate side and the wheel disc side in addition, so that the aerodynamics is further improved.
  • Another development of the invention provides that the flow is prepared particularly expedient after exiting the impeller before entering the diffuser when the quotient of the axial channel width of the bladed diffuser to the maximum impeller outlet diameter is greater than 0.04.
  • Another advantageous development of the invention provides that the quotient of the axial channel width of the bladed diffuser to the axial channel width of the impeller at the maximum impeller outlet diameter is less than 0.95. In this way, the flow is accelerated with the entry into the diffuser, so that the vortex formation behind the impeller is reduced.
  • the guide vanes are designed such that an angle between a tangent to the skeleton line in the entry edge region to a tangent to the skeleton line in the exit edge region cover plate side is smaller than the wheel disc side.
  • this feature can be characterized in that a deflecting function predetermined by the respective profile is less strong on the cover plate side than on the wheel disk side.
  • a similar effect has another advantageous development of the arrangement according to the invention, in which the guide vanes are formed such that an angle between a tangent to the skeleton line in the entry edge region to the chord side cover plate side is smaller than the wheel disc side.
  • the angle between a tangent to the skeleton line in the entry edge region to the chord is defined as the mathematically positive angle from the tangent to the skeleton line in the entry edge region to the chord.
  • the guide vanes have an inclination such that the leading edge is offset on the cover disc side opposite the wheel disc-side leading edge against the rotational direction of the impeller by at least 10% of the axial channel width of the diffuser.
  • this embodiment also takes into account the differences between the cover plate side and the Radepticnseite in the flow pattern after exiting the impeller.
  • leading edge in the circumferential direction and the exit edge may be inclined in the circumferential direction, wherein it is particularly useful according to an advantageous embodiment of the arrangement, when the guide vanes are designed such that an offset against the direction of rotation of the impeller at the trailing edge of the Cover disk side opposite the Radepticnseite is lower than at the leading edge.
  • a harmonious, low-pressure flow control is achieved in particular when the axial course (course in the height direction) of the vanes of the diffuser from the cover plate side to the Radepticnseite is continuously curved.
  • FIG. 1 and 2 show a schematic representation of longitudinal sections through an inventive arrangement ARG, wherein FIG. 2 a denoted by II detail of FIG. 1 reproduces.
  • An inventive arrangement ARG is flowed through by a process fluid PFF along a main flow direction MFD from an inlet INL to an outlet EXT.
  • the arrangement ARG comprises an impeller IMP which is rotatable about an axis X in the direction of rotation RTD. Downstream of the impeller IMP is a vaned with vanes VNE standing diffuser DFF.
  • the impeller IMP has an inlet INI for a substantially axial inflow and a outlet EXI for substantially radial outflow.
  • the suitability for the essentially axial inflow or the essentially radial outflow of the impeller is characterized by the course of the flow channel or impeller channels ICH extending through the impeller IMP. Between a wheel HWI and a cover plate SWI of the impeller IMP are radially and axially extending blades BLD. The blade channels ICH are through these blades BLD are delimited in a circumferential direction CDR from each other, as is the Figures 3 and 4 is removable.
  • the diffuser DFF extends with diffuser flow channels along the main flow direction MFD, which is substantially radial.
  • the diffuser DFF has an axial cover disk side SWS and an axial wheel disk side HWS.
  • the diffuser DFF has a diffuser inlet IND for a substantially radial inflow and a diffuser outlet EXD.
  • the diffuser is divided into three sections extending along the main flow direction MFD, into a first diffuser third TS1, a second diffuser third TS2 and a third diffuser third TS3.
  • a first diffuser third TS1 a second diffuser third TS2
  • a third diffuser third TS3 a third diffuser third TS3.
  • the vanes VNE delimit individual vane channels DCH in a circumferential direction CDR from each other.
  • the blade profiles PRL themselves are two-dimensional geometries that define the blade outer contour in a particular blade height position.
  • the actual three-dimensional outer contour of the blade on the respective suction side SCS and pressure side PRS results as a surface interpolation between the linear boundary contours of the blade profiles PRL, which each indicate a linear specification in the respective blade height position (here also axial position).
  • FIG. 3 shows a schematic cross-section of the inventive arrangement ARG with an impeller IMP and a downstream downstream diffuser DFF, which is designed as a stator STA.
  • the impeller IMP rotates in the illustration in a circumferential direction CDR.
  • the individual guide vanes VNE of the diffuser DFF are merely reproduced as schematic skeleton lines BWL.
  • a skeleton line BWL here describes a profile section or a profile of a blade in a certain height position in that the skeleton line BWL, also sometimes called curvature line, is one of the center inscribed or the suction side and the pressure side of the profile tangent circles defined line.
  • FIG. 5 Using two circles CLC exemplified how pressure side PRF and suction side SCS a vane VNE by means of the inscribed circles CLC define the skeleton line BWL.
  • FIG. 5 shows the FIG. 5 only an axial section through the diffuser DFF in the region of a vane VNS, the figure for both the cover plate side SWS, and for the wheel disc side HWS has validity.
  • FIG. 4 shows similar relationships in conjunction with the impeller IMP.
  • the impeller IMP is divided in three along the main flow direction MFD successive third sections approximately from a blade inlet edge ILE up to a blade edge ITE.
  • the blade inlet edge ILE and the blade outlet edge ITE are not necessarily identical to the inlet INI of the impeller or outlet XEI of the impeller.
  • the main flow direction MFD also runs axially in the impeller IMP - ie in FIG. 4 also in the drawing plane.
  • the information about the axial extent goes in the axial projection of the blades BLD of the FIG. 4 naturally lost.
  • the impeller has a first impeller section IS1, a second impeller section IS2 and a third impeller section IS3.
  • FIG. 4 shows in each case dashed representation the cover disk side SWI and the wheel disk side HWI both for a rotor blade BLD and for a stator blade VNE.
  • an entry edge angle LEA for each axial vane is defined as the angle between an entry edge tangent TLV of the respective vane VNE and a circumferential tangent CTG through the entry edge DLE.
  • the entry edge angle LEA is mathematically positively measured from the circumferential tangent CTG on the entrance edge tangent TLV.
  • the circumferential tangent CTG is a tangent to the circumferential direction in the respective indicated position, here at the position of the leading edge DLE.
  • This circumferential tangent CTG can also be defined as being perpendicular to a radial ray RAD and the reference point, here including the leading edge DLE.
  • the profile chord VCH of the profile of the vane VNE is also shown in the respective section, which extends from an entry edge DLE to a trailing edge DTE as a straight line.
  • the pitch angle AOA is also defined as a mathematically positive measured angle from the circumferential tangent CTG to the chord VCH.
  • the FIG. 4 shows these relationships for the cover plate side SWS and the wheel disc side HWS of the diffuser DFF.
  • the arrangement ARG provides that the entry edge angle LEA cover plate side is smaller than the wheel disk side in the diffuser DFF.
  • the difference between the cover-disk-side and the wheel-disk-side entry edge angle LEA is preferably at least 5 degrees.
  • the quotient of the axial channel width SAC of the bladed diffuser DFF to the maximum impeller outlet diameter is more than 0.04. Also the FIG. 2 It can be seen that the quotient of an axial channel width SAC of the bladed diffuser DFF to the axial channel width IAC of the impeller IMP at the maximum impeller outlet diameter DIE is less than 0.95.
  • the vane VNE is designed such that an angle, here called profile curvature angle VBA, between a tangent TLV on the skeleton line BWL in the entry edge region LEA to a tangent TTV on the skeleton line BWL in the exit edge region TEA is smaller than the wheel disc side.
  • the angle of curvature VBA is here again mathematically positively measured starting from the tangent TLV on the skeleton line BWL in the entry edge region LEA.
  • FIG. 5 an advantageous embodiment of the invention is shown such that an angle between the tangent TLV on the skeleton line BWL in the entry edge region LEA to the chord VCH cover plate side is smaller than the wheel disc side, wherein the angle is referred to here as competentsanstellwinkel VTC.
  • the conditions on the wheel disc side HWI or the cover disc side SWI basically schematically reproduces and accordingly represents both sides.
  • An entry edge DLE of the vanes VNE may be advantageous, as in FIG. 4 shown offset radially a distance downstream of the diffuser inlet DFF, wherein in FIG. 4 this radial offset is reported as CBS.
  • FIG. 4 Schematically in the FIG. 4 is reproduced the relationship that the vanes VNE have an inclination, such that the inlet edge DLE cover plate side offset relative to the wheel-side inlet edge DLE against the rotational direction RTD of the impeller IMP by at least 10% of the axial channel width SAC of the diffuser DFF.
  • the vanes VNE are formed such that an offset against the rotational direction RTD of the impeller IMP at the exit edge VTE of the cover plate side SWI against the Radusionnseite HWI is less than at the leading edge DLE.
  • the axial course of the guide vanes of the diffuser DFF from the cover disk side SWI to the wheel disk side HWI is designed to be continuously curved.
  • FIG. 4 also shows schematically that at least in the most upstream third of the extension of the guide vanes VNE along the main flow direction MFD an axial projection of a cover-plate guide vane track DDS and a DDS wheel disc side DRS at least one projection of cover-side vane track DDS to the wheel-side vane track DRS of at least an area ratio> 5% with respect to the cover plate side Having Leitschaufelspur construction.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (ARG), die von einem Prozessfluid (PFF) entlang einer Hauptströmungsrichtung (MFD) durchströmbar ist, umfassend ein um eine Achse (X) in einer Rotationsrichtung (RTD) rotierbares Laufrad (IMP) und einen stromabwärts des Laufrades (IMP) befindlichen, mit Leitschaufeln (VNE) beschaufelten stehenden Diffusor (DFF), wobei das Laufrad (IMP) einen Eintritt (ILI) für eine im Wesentlichen axiale Zuströmung und einen Austritt (EXI) für eine im Wesentlichen radiale Abströmung aufweist, wobei zwischen einer Radscheibe (HWI) und einer Deckscheibe (SWI) des Laufrads (IMP) sich radial und axial erstreckende Laufschaufeln (BLD) angeordnet sind, die Laufradkanäle (ICH) in einer Umfangsrichtung (CDR) voneinander abgrenzen, wobei der Diffusor (DFF) sich entlang einer Hauptströmungsrichtung (MFD) im Wesentlichen radial erstreckt, wobei der Diffusor (DFF) eine axiale Deckscheibenseite (SWI) und eine axiale Radscheibenseite (HWI) aufweist, die zwischen sich eine axiale Kanalbreite (SAC) des Diffusors (DFF) begrenzen, wobei der Diffusor (DFF) einen Diffusoreintritt (ILD) für eine im Wesentlichen radiale Zuströmung und einen Diffusoraustritt (EXD) aufweist, wobei zwischen der Radscheibenseite (HWI) und der Deckscheibenseite (SWI) des Diffusors (DFF) sich entlang einer Schaufelhöhenrichtung axial und entlang einer Durchströmungsrichtung radial erstreckende Leitschaufeln (VNE) angeordnet sind, die Leitschaufelkanäle (DCH) in einer Umfangsrichtung (CDR) voneinander abgrenzen. Es wird vorgeschlagen, dass ein Eintrittskantenwinkel (LEA) für jede axiale Schaufelhöhe definiert ist als Winkel zwischen einer Eintrittskantentangente (TLV) an einer Skelettlinie (BWL) an einer Eintrittskante (DLE) der jeweiligen Leitschaufel (VNE) und einer Umfangstangente (CTG) durch die Eintrittskante, wobei der Eintrittskantenwinkel (LEA) deckscheibenseitig kleiner ist als radscheibenseitig.

Figure imgaf001
The invention relates to an arrangement (ARG) which can be flowed through by a process fluid (PFF) along a main flow direction (MFD) comprising an impeller (IMP) rotatable about an axis (X) in a direction of rotation (RTD) and downstream of the impeller (FIG. IMP), with guide vanes (VNE) bladed standing diffuser (DFF), said impeller (IMP) having an inlet (ILI) for a substantially axial inflow and an outlet (EXI) for a substantially radial outflow, wherein between a Radscheibe (HWI) and a cover plate (SWI) of the impeller (IMP) are arranged radially and axially extending blades (BLD), the impeller channels (ICH) in a circumferential direction (CDR) delimit each other, the diffuser (DFF) along a Main flow direction (MFD) extends substantially radially, wherein the diffuser (DFF) has an axial shroud side (SWI) and an axial Radscheibenseite (HWI) side ei between them ne axial channel width (SAC) of the diffuser (DFF), the diffuser (DFF) having a diffuser inlet (ILD) for a substantially radial inflow and a diffuser exit (EXD), wherein between the Radscheibenseite (HWI) and the cover disk side (SWI ) of the diffuser (DFF) are arranged along a blade height direction axially and along a flow direction radially extending vanes (VNE), the Leitschaufelkanäle (DCH) in a circumferential direction (CDR) delimit each other. It is proposed that an entrance edge angle (LEA) for each axial blade height be defined as the angle between an entrance edge tangent (TLV) on a skeleton line (BWL) at an entry edge (DLE) of the respective vane (VNE) and a circumferential tangent (CTG) through the Leading edge, wherein the entry edge angle (LEA) cover plate side is smaller than the wheel disc side.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung , die von einem Prozessfluid entlang einer Hauptströmungsrichtung durchströmbar ist, umfassend ein um eine Achse in einer Rotationsrichtung rotierbares Laufrad und einen stromabwärts des Laufrades befindlichen, mit Leitschaufeln beschaufelten stehenden Diffusor , wobei das Laufrad einen Eintritt für eine im Wesentlichen axiale Zuströmung und einen Austritt für eine im Wesentlichen radiale Abströmung aufweist, wobei zwischen einer Radscheibe und einer Deckscheibe des Laufrads sich radial und axial erstreckende Laufschaufeln angeordnet sind, die Laufradkanäle in einer Umfangsrichtung voneinander abgrenzen, wobei der Diffusor sich entlang einer Hauptströmungsrichtung im Wesentlichen radial erstreckt, wobei der Diffusor eine axiale Deckscheibenseite und eine axiale Radscheibenseite aufweist, die zwischen sich eine axiale Kanalbreite des Diffusors begrenzen, wobei der Diffusor einen Diffusoreintritt für eine im Wesentlichen radiale Zuströmung und einen Diffusoraustritt aufweist, wobei zwischen der Radscheibenseite und der Deckscheibenseite des Diffusors sich entlang einer Schaufelhöhenrichtung axial und entlang einer Durchströmungsrichtung radial erstreckende Leitschaufeln angeordnet sind, die Leitschaufelkanäle in einer Umfangsrichtung voneinander abgrenzen.The invention relates to an arrangement which can be traversed by a process fluid along a main flow direction comprising an impeller rotatable about an axis in a direction of rotation and a stator-bladed stationary diffuser located downstream of the impeller, the impeller having an inlet for a substantially axial inflow and an outlet for a substantially radial outflow, wherein between a wheel disc and a cover disc of the impeller radially and axially extending blades are arranged, the impeller channels in a circumferential direction delimit each other, the diffuser extending along a main flow direction substantially radially, wherein the diffuser has an axial shroud side and an axial shroud side defining therebetween an axial channel width of the diffuser, the diffuser having a diffuser inlet for substantially radial inflow and a diffuser exit, wherein between the Radscheibenseite and the cover plate side of the diffuser along a blade height direction axially and along a flow direction radially extending guide vanes are arranged, the guide vanes in a circumferential direction delimit each other.

Eine entsprechende Anordnung ist bereits aus der EP 2 650 546 A1 bekannt. Dort wird vorgeschlagen, die Leitschaufeln in geneigter Form in einem hinter dem Laufrad angeordneten stehenden Diffusor anzuordnen (dihedral vanes). Insbesondere beim sogenannten "low solidity diffusor" (mit Leitschaufeln, die einen verhältnismäßig großen Abstand zueinander in Umfangsrichtung im Verhältnis zu deren Radialerstreckung aufweisen) soll mittels dieser aerodynamischen Maßnahme ein verringerter Druckverlust erzielt werden. Da das Strömungsbild in dem Diffusor jedoch maßgeblich von den Strömungsverhältnissen in und nach dem Laufrad abhängt, können die vorgeschlagenen Maßnahmen je nach Konstellation des Laufrades positive oder negative Effekte haben, so dass der gewünschte Effekt dieser Maßnahme nur unter ganz bestimmten sonstigen aerodynamischen Randbedingungen oder gar nicht eintritt.A corresponding arrangement is already out of the EP 2 650 546 A1 known. There it is proposed to arrange the guide vanes in inclined form in a arranged behind the impeller stationary diffuser (dihedral vanes). In particular, in the so-called "low solidity diffuser" (with vanes, which have a relatively large distance from each other in the circumferential direction in relation to their radial extent) a reduced pressure loss should be achieved by means of this aerodynamic measure. However, since the flow pattern in the diffuser depends significantly on the flow conditions in and after the impeller can the proposed measures depending on the constellation of the impeller have positive or negative effects, so that the desired effect of this measure only under very specific other aerodynamic constraints or not occur.

Aus der DE 10 2010 020 379 A1 ist bereits ein einstellbarer Radialverdichterdiffusor bekannt, bei dem die axiale Kanalbreite des im Wesentlichen sich radial erstreckenden Diffusors veränderlich ausgebildet ist.From the DE 10 2010 020 379 A1 An adjustable radial compressor diffuser is already known in which the axial channel width of the substantially radially extending diffuser is variable.

Aus der DE 10 2014 219 107 A1 ist bereits ein Radialverdichterlaufrad bekannt, dessen Deckscheibe und Radscheibe an dem Außenumfang als Kegelflächen ausgebildet sind.From the DE 10 2014 219 107 A1 a radial compressor impeller is already known, the cover plate and wheel disc are formed on the outer circumference as conical surfaces.

Aus der DE 10 2016 201 256 A1 ist bereits eine Anordnung aus einem Laufrad und einem Diffusor bekannt, bei der die einzelnen Diffusorleitschaufeln unterschiedliche Abstände zu der Rotationsachse aufweisen.From the DE 10 2016 201 256 A1 An arrangement of an impeller and a diffuser is already known in which the individual diffuser vanes have different distances from the rotation axis.

Aus der EP 2 650 546 A1 ist bereits die in Umfangsrichtung geneigte Anordnung von Leitschaufeln in einem Diffusor einer Radialturbomaschine bekannt.From the EP 2 650 546 A1 Already the circumferentially inclined arrangement of vanes in a diffuser of a radial turbomachine is known.

Bisher folgt eine dreidimensionale Gestaltung von Laufradschaufeln und Diffusorschaufeln kaum einer nachvollziehbaren technischen Lehre, die die Aerodynamik der Anordnung zuverlässig gegenüber herkömmlichen Ausführungen verbessert. Die Erfindung hat es sich daher zu Aufgabe gemacht, die Aerodynamik, insbesondere der Leitschaufeln des Diffusors einer derartigen Anordnung mittels der erfindungsgemäßen Lehre zu verbessern.So far, a three-dimensional design of impeller blades and diffuser blades hardly follows a traceable technical teaching that improves the aerodynamics of the arrangement reliable over conventional designs. The invention has therefore taken on the task to improve the aerodynamics, in particular the vanes of the diffuser of such an arrangement by means of the teaching of the invention.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung eine Anordnung der eingangs definierten Art vor, die mittels des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs weiter gebildet ist. Die einzelnen Leitschaufeln lassen sich als ein Stapel von Schaufelprofilen entlang einer Schaufelhöhe definieren. Die Schaufelprofile sind hierbei zweidimensionale Geometrien, die die Schaufelaußenkontur in einer bestimmten Schaufelhöhenposition definieren.
Hierbei versteht die Erfindung unter einer Profilsehne eines Schaufelprofils eine ("gedachte") gerade Verbindungslinie zwischen der Profilvorderkante (Profilnase) und einer Profilhinterkante.To achieve the object, the invention proposes an arrangement of the type defined above, which is further formed by means of the characterizing part of the main claim. The individual vanes can be defined as a stack of blade profiles along a blade height. The blade profiles here are two-dimensional geometries that define the blade outer contour in a specific blade height position.
In this case, the invention understands a ("imaginary") straight connecting line between the profile leading edge (profile nose) and a profile trailing edge under a profile chord of a blade profile.

Der Anstellwinkel eines Schaufelprofils entspricht dem Winkel zwischen Tangente an der Profilsehne und der Tangente an der Kreisbewegung des Rotors. Dementsprechend ist der Anstellwinkel entlang der Erstreckung der Schaufel senkrecht zur Schaufelhöhe, also im Wesentlichen parallel zur Hauptströmungsrichtung konstant und kann entlang der Schaufelhöhe variieren.The angle of attack of a blade profile corresponds to the angle between the tangent to the chord and the tangent to the circular motion of the rotor. Accordingly, the angle of attack along the extent of the blade is perpendicular to the blade height, ie substantially parallel to the main flow direction constant and can vary along the blade height.

Eine Skelettlinie (Krümmungslinie) beschreibt einen Profilschnitt bzw. ein Profil einer Schaufel in einer bestimmten Höhenposition dadurch, dass die Skelettlinie (Krümmungslinie) eine von den Mittelpunkten eingeschriebener bzw. die Saugseite und Druckseite des Profils tangierender Kreise definierte Linie ist.A skeleton line (curvature line) describes a profile section or a profile of a blade in a certain height position in that the skeleton line (curvature line) is a line inscribed on the center points or on the suction side and pressure side of the profile.

Ausdrücke, wie axial, radial, tangential oder Umfangsrichtung beziehen sich - wenn dies nicht anders angegeben ist - auf eine Rotationsachse des Laufrades der Anordnung. Insbesondere die Begriffe "tangential", "Tangente" und damit in Verbindung stehende Ausdrücke sind in der Beschreibung dieser Erfindung häufig auch mit Bezug auf eine andere Kurve benutzt.Expressions such as axial, radial, tangential or circumferential direction relate - unless otherwise indicated - to a rotational axis of the impeller of the assembly. In particular, the terms "tangential", "tangent" and related terms are often used in the description of this invention with respect to another curve.

Ein Prozessfluid kann vorliegend ein beliebiges gasförmiges, flüssiges oder mischphasiges Fluid sein. Das Prozessfluid bewegt sich entlang einer Hauptströmungsrichtung durch die Anordnung, die in der Regel Bestandteil einer Turbomaschine ist. Unter der Ausströmungsrichtung wird die mittlere Fortbewegungsrichtung des Prozessfluids in dem Bereich verstanden, der in dem jeweiligen Zusammenhang von gegenständlichen Begrenzungswänden definiert wird. Beispielsweise in dem Diffusor bewegt sich das Prozessfluid durch einzelne von Leitschaufeln axial begrenzte und in Umfangsrichtung begrenzte Strömungskanäle von einem Bereich der Eintrittskanten der Leitschaufeln nach radial außen in einem Bereich von Austrittskanten der Leitschaufeln hinein. Da die Leitschaufeln jeweils eine Krümmung des Profils aufweisen, kann nur von einer im Wesentlichen radialen Hauptströmungsrichtung gesprochen werden. Jedenfalls lässt der Begriff "Hauptströmungsrichtung" lokale Wirbel und Turbulenzen unberücksichtigt.A process fluid may in the present case be any gaseous, liquid or mixed-phase fluid. The process fluid moves along a main flow direction through the assembly, which is typically part of a turbomachine. The outflow direction is understood to mean the mean direction of travel of the process fluid in the region which is defined in the respective context of physical boundary walls. For example, in the diffuser, the process fluid moves radially outwardly through a portion of the leading edges of the vanes radially outward in a range of exit edges of the vanes through individual vanes axially delimited and circumferentially confined flow channels. Since the guide vanes each have a curvature of the profile, it is only possible to speak of a substantially radial main flow direction. In any case, the term "main flow direction" ignores local vortexes and turbulences.

Das Laufrad der Anordnung weist in der Regel eine Radscheibe und eine Deckscheibe auf. Die Radscheibe begrenzt hierbei Strömungskanäle des Laufrades einerseits nach radial (vorwiegend im Bereich der Einströmung) innen und andererseits zu der axialen Seite (zunehmend mit Nähe zum Laufradaustritt hin) hin, die axial der Einströmseite gegenüberliegt und durch die ein Prozessfluid nicht in das Laufrad einströmt. Die Deckscheibe stellt die der Radscheibe gegenüberliegender Begrenzung von Strömungskanälen des Laufrades dar. Auf der der Radscheibenseite gegenüberliegenden axialen Deckscheibenseite strömt das Prozessfluid axial in das Laufrad ein und wird für die Strömungskanäle des Laufrades nach radial außen hin umgelenkt. Die Deckscheibenseite könnte deswegen auch Zuströmungsseite genannt werden. In Umfangsrichtung werden Strömungskanäle des Laufrades mittels Laufschaufeln voneinander abgegrenzt, wobei die Laufschaufeln die Radscheibe und die Deckscheibe miteinander verbinden.The impeller of the arrangement usually has a wheel disc and a cover plate. The wheel disc limits flow channels of the impeller on the one hand radially (predominantly in the inflow) on the inside and on the other hand to the axial side (increasingly close to impeller outlet), which is axially opposite the inflow side and through which a process fluid does not flow into the impeller. The cover disc represents the boundary of the wheel disc opposite flow channels of the impeller. On the side opposite the Radscheibenseite axial cover plate side, the process fluid flows axially into the impeller and is deflected for the flow channels of the impeller radially outward. The cover plate side could therefore be called the inflow side. In the circumferential direction flow channels of the impeller are separated from each other by means of blades, wherein the blades connect the wheel disc and the cover disc with each other.

Im Kontext der gesamten Anordnung definieren die Radscheibe und die Deckscheibe jeweils auch die Radscheibenseite und die Deckscheibenseite, auf die bei der Beschreibung des Diffusors ebenfalls Bezug genommen wird. Die Zuströmung des Diffusors in der erfindungsgemäßen Anordnung erfolgt stets radial von innen nach außen. Bevorzugt ist der Diffusor hierbei auch mit einer im Wesentlichen radial nach außen gerichteten Abströmung in Form eines Diffusoraustritts versehen. Grundsätzlich ist es denkbar, dass der Diffusor auch gekrümmt ausgebildet ist und gegebenenfalls radial-axial, axial oder nach radial-innen abströmt. Grundsätzlich erstreckt sich nach der Erfindung stets ein Abschnitt des Diffusors im Wesentlichen radial. Dieser Abschnitt kann sich vor einer Umlenkung der Strömung in eine axiale oder in eine nach radial innen gerichtete Strömungsrichtung befinden.In the context of the overall arrangement, the wheel disc and the cover disc also define the wheel disc side and the cover disc side, respectively, to which reference will also be made in the description of the diffuser. The inflow of the diffuser in the arrangement according to the invention always takes place radially from the inside to the outside. Preferably, the diffuser is also provided with a substantially radially outwardly directed outflow in the form of a diffuser exit. in principle It is conceivable that the diffuser is also curved and optionally flows radially-axially, axially or radially inwards. In principle, according to the invention, a section of the diffuser always extends substantially radially. This section can be located in front of a deflection of the flow in an axial or in a radially inward flow direction.

Es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass ein Eintrittskantenwinkel für jede axiale Schaufelhöhe definiert ist als Winkel zwischen einer Eintrittskantentangente an einer Skelettlinie an einer Eintrittskante der jeweiligen Leitschaufel und einer Umfangstangente durch die Eintrittskante, wobei der Eintrittskantenwinkel deckscheibenseitig kleiner ist als radscheibenseitig.It is proposed according to the invention that an entry edge angle for each axial blade height is defined as the angle between an entry edge tangent to a skeleton line at an entry edge of the respective guide blade and a peripheral tangent through the entry edge, wherein the entry edge angle cover plate side is smaller than the wheel disc side.

Hierbei bedeutet eine Umfangstangente, die durch die Eintrittskante verläuft, dass diese Umfangstangente senkrecht zu einem Radialstrahl durch den Eintrittskantenpunkt des jeweiligen Profilschnitts der Leitschaufel verläuft. Der Eintrittskantenwinkel ist hierbei der mathematisch positiv überstrichene Winkel ausgehend von der Umfangstangente bis zu der Eintrittskantentangente an der Skelettlinie. Diese Festlegung der Skelettliniengestaltung an der Eintrittskante für die Radscheibenseite mit Bezug auf die Deckscheibenseite der Diffusorleitschaufel führt zu einer verlustfreieren Einströmung des Prozessfluids in den Diffusor.Herein, a circumferential tangent passing through the leading edge means that this peripheral tangent is perpendicular to a radial jet through the entry edge point of the respective profile section of the vane. The entry edge angle here is the mathematically positive swept angle from the peripheral tangent to the entrance edge tangent to the skeleton line. This determination of the skeleton line design at the wheel disc side leading edge with respect to the shroud side of the diffuser vane results in a lossless inflow of the process fluid into the diffuser.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Differenz zwischen deckscheibenseitigem und radscheibenseitigem Eintrittskantenwinkel mindestens 5° beträgt. Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Erfindung in dieser Größenordnung führt zu einer deutlichen Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften der Anordnung.An advantageous development of the invention provides that the difference between the cover plate side and wheel disc side entry edge angle is at least 5 °. An inventive embodiment of the invention in this order of magnitude leads to a significant improvement in the aerodynamic properties of the arrangement.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Anstellwinkel der Leitschaufeln deckscheibenseitig kleiner als radscheibenseitig ist. Diese Ausgestaltung berücksichtigt die Differenz im Strömungsbild nach Austritt aus dem Laufrad zwischen der Deckscheibenseite und der Radscheibenseite zusätzlich, so dass die Aerodynamik weiter verbessert wird.Another advantageous development of the invention provides that the angle of attack of the guide vanes cover plate side is smaller than the wheel disc side. This embodiment takes into account the difference in the flow pattern after exiting the impeller between the cover plate side and the wheel disc side in addition, so that the aerodynamics is further improved.

Diese Verbesserung wird umso deutlicher, wenn die Differenz zwischen deckscheibenseitigem und radscheibenseitigem Anstellwinkel der Leitschaufeln mindestens 5° beträgt.This improvement is all the more pronounced if the difference between the cover plate side and the wheel disc side angle of attack of the guide vanes is at least 5 °.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Strömung nach Austritt aus dem Laufrad vor Eintritt in den Diffusor besonders zweckmäßig vorbereitet wird, wenn der Quotient aus axialer Kanalbreite des beschaufelten Diffusors zum maximalen Laufradaustrittsdurchmesser größer als 0,04 ist.Another development of the invention provides that the flow is prepared particularly expedient after exiting the impeller before entering the diffuser when the quotient of the axial channel width of the bladed diffuser to the maximum impeller outlet diameter is greater than 0.04.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Quotient aus axialer Kanalbreite des beschaufelten Diffusors zur axialen Kanalbreite des Laufrades am maximalen Laufradaustrittsdurchmesser kleiner als 0,95 ist. Auf diese Weise wird die Strömung mit dem Eintritt in den Diffusor beschleunigt, so dass die Wirbelbildung hinter dem Laufrad sich reduziert.Another advantageous development of the invention provides that the quotient of the axial channel width of the bladed diffuser to the axial channel width of the impeller at the maximum impeller outlet diameter is less than 0.95. In this way, the flow is accelerated with the entry into the diffuser, so that the vortex formation behind the impeller is reduced.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Leitschaufeln derart ausgebildet, dass ein Winkel zwischen einer Tangente an der Skelettlinie im Eintrittskantenbereich zu einer Tangente an der Skelettlinie im Austrittskantenbereich deckscheibenseitig kleiner ist als radscheibenseitig. In anderen Worten kann dieses Merkmal dadurch charakterisiert werden, dass eine durch das jeweilige Profil vorgegebene Umlenkfunktion deckscheibenseitig weniger stark ist als radscheibenseitig. Auch diese Ausgestaltung bezieht sich vorteilhaft auf die besondere Strömungssituation des Prozessfluids nach Austritt aus dem Laufrad und vor Eintritt in den Diffusor.According to a further advantageous embodiment of the invention, the guide vanes are designed such that an angle between a tangent to the skeleton line in the entry edge region to a tangent to the skeleton line in the exit edge region cover plate side is smaller than the wheel disc side. In other words, this feature can be characterized in that a deflecting function predetermined by the respective profile is less strong on the cover plate side than on the wheel disk side. This refinement also relates advantageously to the particular flow situation of the process fluid after it leaves the impeller and before it enters the diffuser.

Eine ähnliche Wirkung hat eine andere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung, bei der die Leitschaufeln derart ausgebildet sind, dass ein Winkel zwischen einer Tangente an der Skelettlinie im Eintrittskantenbereich zu der Profilsehne deckscheibenseitig kleiner ist als radscheibenseitig. Hierbei ist der Winkel zwischen einer Tangente an der Skelettlinie im Eintrittskantenbereich zu der Profilsehne definiert als der mathematisch positive Winkel von der Tangente an der Skelettlinie im Eintrittskantenbereich zu der Profilsehne.A similar effect has another advantageous development of the arrangement according to the invention, in which the guide vanes are formed such that an angle between a tangent to the skeleton line in the entry edge region to the chord side cover plate side is smaller than the wheel disc side. Here, the angle between a tangent to the skeleton line in the entry edge region to the chord is defined as the mathematically positive angle from the tangent to the skeleton line in the entry edge region to the chord.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Leitschaufeln eine Neigung aufweisen, derart, dass die Eintrittskante deckscheibenseitig gegenüber der radscheibenseitigen Eintrittskante entgegen der Rotationsrichtung des Laufrades um mindestens 10% der axialen Kanalbreite des Diffusors versetzt ist. Insbesondere in Kombination mit den bereits zuvor beschriebenen einzelnen oder einigen Weiterbildungen der Erfindung berücksichtigt diese Ausgestaltung die Unterschiede zwischen der Deckscheibenseite und der Radscheibenseite im Strömungsbild nach Austritt aus dem Laufrad zusätzlich.Another advantageous development of the invention provides that the guide vanes have an inclination such that the leading edge is offset on the cover disc side opposite the wheel disc-side leading edge against the rotational direction of the impeller by at least 10% of the axial channel width of the diffuser. In particular, in combination with the above-described individual or some developments of the invention, this embodiment also takes into account the differences between the cover plate side and the Radscheibenseite in the flow pattern after exiting the impeller.

Bezugnehmend auf eine derartige Neigung der Eintrittskante in Umfangsrichtung kann auch die Austrittskante in Umfangsrichtung geneigt sein, wobei es nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Anordnung besonders zweckmäßig ist, wenn die Leitschaufeln derart ausgebildet sind, dass ein Versatz entgegen der Rotationsrichtung des Laufrades an der Austrittskante von der Deckscheibenseite gegenüber der Radscheibenseite geringer ist als an der Eintrittskante.Referring to such a tendency of the leading edge in the circumferential direction and the exit edge may be inclined in the circumferential direction, wherein it is particularly useful according to an advantageous embodiment of the arrangement, when the guide vanes are designed such that an offset against the direction of rotation of the impeller at the trailing edge of the Cover disk side opposite the Radscheibenseite is lower than at the leading edge.

Eine harmonische, druckverlustarme Strömungsführung wird insbesondere dann erzielt, wenn der axiale Verlauf (Verlauf in Höhenrichtung) der Leitschaufeln des Diffusors von der Deckscheibenseite bis zur Radscheibenseite kontinuierlich gekrümmt ausgeführt ist.A harmonious, low-pressure flow control is achieved in particular when the axial course (course in the height direction) of the vanes of the diffuser from the cover plate side to the Radscheibenseite is continuously curved.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher verdeutlicht. Es zeigen:

Figur 1:
einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung,
Figur 2:
einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung als Detail II gemäß Figur 1,
Figur 3:
einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung,
Figur 4:
einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung mit zusätzlichen geometrischen Details und
Figur 5:
einen schematischen Querschnitt durch einen Diffusor einer erfindungsgemäßen Anordnung im Bereich einer einzigen Leitschaufel.
In the following the invention is explained in more detail with reference to a specific embodiment with reference to drawings. Show it:
FIG. 1:
a schematic longitudinal section through an inventive arrangement,
FIG. 2:
a schematic longitudinal section through an inventive arrangement as detail II according to FIG. 1 .
FIG. 3:
a schematic cross section through an inventive arrangement,
FIG. 4:
a schematic cross section through an inventive arrangement with additional geometric details and
FIG. 5:
a schematic cross section through a diffuser of an inventive arrangement in the region of a single vane.

Die Figuren 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung Längsschnitte durch eine erfindungsgemäße Anordnung ARG, wobei Figur 2 ein mit II bezeichnetes Detail der Figur 1 wiedergibt. Eine erfindungsgemäße Anordnung ARG wird von einem Prozessfluid PFF entlang einer Hauptströmungsrichtung MFD von einem Eintritt INL zu einem Austritt EXT durchströmt. Die Anordnung ARG umfasst ein um eine Achse X in Rotationsrichtung RTD rotierbares Laufrad IMP. Stromabwärts des Laufrades IMP befindet sich ein mit Leitschaufeln VNE beschaufelter stehender Diffusor DFF. Das Laufrad IMP weist einen Eintritt INI für eine im Wesentlichen axiale Zuströmung auf und einen Austritt EXI für im Wesentlichen radiale Abströmung. Die Eignung für die im Wesentlichen axiale Zuströmung bzw. die im Wesentlichen radiale Abströmung des Laufrades zeichnet sich durch den Verlauf des sich durch das Laufrad IMP erstreckenden Strömungskanals bzw. der Laufradkanäle ICH aus. Zwischen einer Radscheibe HWI und einer Deckscheibe SWI des Laufrades IMP befinden sich radial und axial sich erstreckende Laufschaufeln BLD. Die Laufschaufelkanäle ICH sind durch diese Laufschaufeln BLD in einer Umfangsrichtung CDR voneinander abgegrenzt, wie dies den Figuren 3 und 4 entnehmbar ist. Der Diffusor DFF erstreckt sich mit Diffusorströmungskanälen entlang der Hauptströmungsrichtung MFD, die im Wesentlichen radial verläuft. Der Diffusor DFF weist eine axiale Deckscheibenseite SWS und eine axiale Radscheibenseite HWS auf. Diese Nomenklatur lehnt sich an die Anordnung der Deckscheibe SWI und der Radscheibe HWI des Laufrades IMP an. Die axiale Deckscheibenseite SWI und die axiale Radscheibenseite HWI des Diffusors DFF begrenzen zwischen sich eine axiale Kanalbreite SAC des Diffusors DFF. Der Diffusor DFF weist einen Diffusoreintritt IND für eine im Wesentlichen radiale Zuströmung und einen Diffusoraustritt EXD auf.The Figures 1 and 2 show a schematic representation of longitudinal sections through an inventive arrangement ARG, wherein FIG. 2 a denoted by II detail of FIG. 1 reproduces. An inventive arrangement ARG is flowed through by a process fluid PFF along a main flow direction MFD from an inlet INL to an outlet EXT. The arrangement ARG comprises an impeller IMP which is rotatable about an axis X in the direction of rotation RTD. Downstream of the impeller IMP is a vaned with vanes VNE standing diffuser DFF. The impeller IMP has an inlet INI for a substantially axial inflow and a outlet EXI for substantially radial outflow. The suitability for the essentially axial inflow or the essentially radial outflow of the impeller is characterized by the course of the flow channel or impeller channels ICH extending through the impeller IMP. Between a wheel HWI and a cover plate SWI of the impeller IMP are radially and axially extending blades BLD. The blade channels ICH are through these blades BLD are delimited in a circumferential direction CDR from each other, as is the Figures 3 and 4 is removable. The diffuser DFF extends with diffuser flow channels along the main flow direction MFD, which is substantially radial. The diffuser DFF has an axial cover disk side SWS and an axial wheel disk side HWS. This nomenclature is based on the arrangement of the cover disc SWI and the wheel disc HWI of the impeller IMP. The axial shroud side SWI and the axial Radscheibenseite HWI of the diffuser DFF define between them an axial channel width SAC of the diffuser DFF. The diffuser DFF has a diffuser inlet IND for a substantially radial inflow and a diffuser outlet EXD.

In der Figur 1 ist der Diffusor in drei sich entlang der Hauptströmungsrichtung MFD erstreckende Abschnitte unterteilt, in ein erstes Diffusordrittel TS1, ein zweites Diffusordrittel TS2 und ein drittes Diffusordrittel TS3. Zwischen der Radscheibenseite HWI und der Deckscheibenseite SWI erstrecken sich entlang einer Schaufelhöhenrichtung axial und entlang einer Durchströmungsrichtung radial erstreckende Leitschaufeln VNE. Die Leitschaufeln VNE grenzen einzelne Leitschaufelkanäle DCH in einer Umfangsrichtung CDR voneinander ab.In the FIG. 1 the diffuser is divided into three sections extending along the main flow direction MFD, into a first diffuser third TS1, a second diffuser third TS2 and a third diffuser third TS3. Between the Radscheibenseite HWI and the shroud side SWI extending along a blade height direction axially and along a flow direction radially extending vanes VNE. The vanes VNE delimit individual vane channels DCH in a circumferential direction CDR from each other.

In den Figuren 3, 4 und 5 ist jeweils ein Querschnitt der erfindungsgemäßen Anordnung ARG oder eines Ausschnitts davon wiedergegeben, so dass auch erkennbar ist, inwiefern die Leitschaufelkanäle DCH zueinander in einer Umfangsrichtung CDR mittels der Leitschaufeln VNE abgegrenzt sind. Da die Leitschaufeln VNE naturgemäß nicht ein völlig gerades Profil entlang der Hauptströmungsrichtung MFD aufweisen, ist auch die derartige Abgrenzung dementsprechend zu verstehen. Die einzelnen Leitschaufeln VNE lassen sich als ein Stapel von Schaufelprofilen PRL (beispielsweise Schaufelprofil PRL, wie in Figur 5 dargestellt) entlang der Schaufelhöhe definieren. Die Schaufelhöhe verläuft, wie in den Figuren 1, 2 wiedergegeben, parallel zu der Achse X, also axial. Die Schaufelprofile PRL selbst sind zweidimensionale Geometrien, die die Schaufelaußenkontur in einer bestimmten Schaufelhöhenposition definieren. Die eigentliche dreidimensionale Außenkontur der Schaufel auf der jeweiligen Saugseite SCS und Druckseite PRS ergibt sich als eine Flächeninterpolation zwischen den linienhaften Begrenzungskonturen der Schaufelprofile PRL, die jeweils eine linienhafte Vorgabe in der jeweiligen Schaufelhöhenposition (hier auch Axialposition) angeben.In the Figures 3 . 4 and 5 in each case a cross-section of the arrangement according to the invention ARG or a section thereof is reproduced, so that it can also be seen to what extent the guide vane channels DCH are delimited from one another in a circumferential direction CDR by means of the guide vanes VNE. Naturally, since the vanes VNE do not have a completely straight profile along the main flow direction MFD, such delineation should also be understood accordingly. The individual vanes VNE can be considered as a stack of blade profiles PRL (for example, blade profile PRL, as in FIG FIG. 5 shown) along the blade height. The blade height runs as in the FIGS. 1, 2 reproduced, parallel to the axis X, that is axially. The blade profiles PRL themselves are two-dimensional geometries that define the blade outer contour in a particular blade height position. The actual three-dimensional outer contour of the blade on the respective suction side SCS and pressure side PRS results as a surface interpolation between the linear boundary contours of the blade profiles PRL, which each indicate a linear specification in the respective blade height position (here also axial position).

Figur 3 zeigt im Querschnitt schematisch ausschnittsweise die erfindungsgemäße Anordnung ARG mit einem Laufrad IMP und einem sich stromabwärts anschließenden Diffusor DFF, der als Stator STA ausgebildet ist. Zwischen dem Laufrad IMP und dem Diffusor DFF befindet sich ein radiales Spiel RCL eines Radialspaltes. Das Laufrad IMP dreht sich in der Darstellung in einer Umfangsrichtung CDR. Die einzelnen Leitschaufeln VNE des Diffusors DFF sind lediglich als schematische Skelettlinien BWL wiedergegeben. Eine Skelettlinie BWL beschreibt hierbei einen Profilschnitt bzw. ein Profil einer Schaufel in einer bestimmten Höhenposition dadurch, dass die Skelettlinie BWL, auch bisweilen Krümmungslinie genannt, ein von den Mittelpunkten eingeschriebener bzw. die Saugseite und die Druckseite des Profils tangierender Kreise definierte Linie ist. Im Einzelnen zeigt die Figur 5 anhand zweier Kreise CLC exemplarisch, wie Druckseite PRF und Saugseite SCS einer Leitschaufel VNE mittels der eingeschriebenen Kreise CLC die Skelettlinie BWL definieren. FIG. 3 shows a schematic cross-section of the inventive arrangement ARG with an impeller IMP and a downstream downstream diffuser DFF, which is designed as a stator STA. Between the impeller IMP and the diffuser DFF is a radial clearance RCL of a radial gap. The impeller IMP rotates in the illustration in a circumferential direction CDR. The individual guide vanes VNE of the diffuser DFF are merely reproduced as schematic skeleton lines BWL. A skeleton line BWL here describes a profile section or a profile of a blade in a certain height position in that the skeleton line BWL, also sometimes called curvature line, is one of the center inscribed or the suction side and the pressure side of the profile tangent circles defined line. In detail, the shows FIG. 5 Using two circles CLC exemplified how pressure side PRF and suction side SCS a vane VNE by means of the inscribed circles CLC define the skeleton line BWL.

Hierbei zeigt die Figur 5 lediglich einen Axialschnitt durch den Diffusor DFF im Bereich einer Leitschaufel VNS, wobei die Abbildung sowohl für die Deckscheibenseite SWS, als auch für die Radscheibenseite HWS Gültigkeit aufweist.This shows the FIG. 5 only an axial section through the diffuser DFF in the region of a vane VNS, the figure for both the cover plate side SWS, and for the wheel disc side HWS has validity.

Die Figur 4 zeigt ähnliche Zusammenhänge in Zusammenschau mit dem Laufrad IMP. Dort ist das Laufrad IMP in drei entlang der Hauptströmungsrichtung MFD aufeinanderfolgende Drittelabschnitte aufgeteilt in etwa ausgehend von einer Laufschaufeleintrittskante ILE bis zu einer Laufschaufelaustrittskante ITE. Hierbei sind Laufschaufeleintrittskante ILE und Laufschaufelaustrittskante ITE nicht zwingend identisch mit dem Eintritt INI des Laufrads bzw. Austritt XEI des Laufrads. Die Hauptströmungsrichtung MFD verläuft im Laufrad IMP auch axial - also in Figur 4 auch in die Zeichnungsebene hinein. Die Information über die Axialerstreckung geht in der axialen Projektion der Laufschaufeln BLD der Figur 4 naturgemäß verloren. Das Laufrad weist einen ersten Laufradabschnitt IS1, einen zweiten Laufradabschnitt IS2 und einen dritten Laufradabschnitt IS3 auf. Im Unterschied zu der Figur 5 zeigt die Figur 4 in jeweils gestrichelter Wiedergabe die Deckscheibenseite SWI und die Radscheibenseite HWI sowohl für eine Laufschaufel BLD als auch für eine Leitschaufel VNE.The FIG. 4 shows similar relationships in conjunction with the impeller IMP. There, the impeller IMP is divided in three along the main flow direction MFD successive third sections approximately from a blade inlet edge ILE up to a blade edge ITE. In this case, the blade inlet edge ILE and the blade outlet edge ITE are not necessarily identical to the inlet INI of the impeller or outlet XEI of the impeller. The main flow direction MFD also runs axially in the impeller IMP - ie in FIG. 4 also in the drawing plane. The information about the axial extent goes in the axial projection of the blades BLD of the FIG. 4 naturally lost. The impeller has a first impeller section IS1, a second impeller section IS2 and a third impeller section IS3. Unlike the FIG. 5 FIG. 4 shows in each case dashed representation the cover disk side SWI and the wheel disk side HWI both for a rotor blade BLD and for a stator blade VNE.

Insbesondere der Figur 5 ist entnehmbar, dass ein Eintrittskantenwinkel LEA für jede axiale Schaufel definiert ist als Winkel zwischen einer Eintrittskantentangente TLV der jeweiligen Leitschaufel VNE und einer Umfangstangente CTG durch die Eintrittskante DLE. Der Eintrittskantenwinkel LEA ist hierbei mathematisch positiv gemessen ausgehend von der Umfangstangente CTG auf die Eintrittskantentangente TLV. Die Umfangstangente CTG ist eine Tangente an der Umfangsrichtung in der jeweiligen angegebenen Position, hier an der Position der Eintrittskante DLE. Diese Umfangstangente CTG lässt sich auch definieren als senkrecht zu einem Radialstrahl RAD und dem Referenzpunkt, hier die Eintrittskante DLE beinhaltend.In particular the FIG. 5 It can be seen that an entry edge angle LEA for each axial vane is defined as the angle between an entry edge tangent TLV of the respective vane VNE and a circumferential tangent CTG through the entry edge DLE. The entry edge angle LEA is mathematically positively measured from the circumferential tangent CTG on the entrance edge tangent TLV. The circumferential tangent CTG is a tangent to the circumferential direction in the respective indicated position, here at the position of the leading edge DLE. This circumferential tangent CTG can also be defined as being perpendicular to a radial ray RAD and the reference point, here including the leading edge DLE.

In den Figuren 4 und 5 ist jeweils auch die Profilsehne VCH des Profils der Leitschaufel VNE in den jeweiligen Schnitt eingezeichnet, die sich von einer Eintrittskante DLE hin zu einer Austrittskante DTE als eine gerade Linie erstreckt. In ähnlicher Weise wie der Eintrittskantenwinkel LEA definiert sich ausgehend von der Profilsehne VCH auch der Anstellwinkel AOA als ein mathematisch positiv gemessener Winkel ausgehend von der Umfangstangente CTG auf die Profilsehne VCH. Die Figur 4 zeigt diese Zusammenhänge für die Deckscheibenseite SWS und die Radscheibenseite HWS des Diffusors DFF. Die Anordnung ARG sieht vor, dass der Eintrittskantenwinkel LEA deckscheibenseitig kleiner ist als radscheibenseitig bei dem Diffusor DFF. Bevorzugt beträgt die Differenz zwischen dem deckscheibenseitigen und dem radscheibenseitigen Eintrittskantenwinkel LEA mindestens 5 Grad.In the FIGS. 4 and 5 In each case, the profile chord VCH of the profile of the vane VNE is also shown in the respective section, which extends from an entry edge DLE to a trailing edge DTE as a straight line. Similarly to the leading edge angle LEA, starting from the chord VCH, the pitch angle AOA is also defined as a mathematically positive measured angle from the circumferential tangent CTG to the chord VCH. The FIG. 4 shows these relationships for the cover plate side SWS and the wheel disc side HWS of the diffuser DFF. The arrangement ARG provides that the entry edge angle LEA cover plate side is smaller than the wheel disk side in the diffuser DFF. The difference between the cover-disk-side and the wheel-disk-side entry edge angle LEA is preferably at least 5 degrees.

Wie auch in Figur 2 dargestellt, beträgt der Quotient aus axialer Kanalbreite SAC des beschaufelten Diffusors DFF zum maximalen Laufradaustrittsdurchmesser mehr als 0,04. Ebenfalls der Figur 2 ist entnehmbar, dass der Quotient aus einer axialen Kanalbreite SAC des beschaufelten Diffusors DFF zur axialen Kanalbreite IAC des Laufrades IMP am maximalen Laufradaustrittsdurchmesser DIE kleiner als 0,95 ist. Besonders bevorzugt, wie auch in Figur 5 dargestellt, ist die Leitschaufel VNE derart ausgebildet, dass ein Winkel, hier genannt Profilkrümmungswinkel VBA, zwischen einer Tangente TLV an der Skelettlinie BWL im Eintrittskantenbereich LEA zu einer Tangente TTV an der Skelettlinie BWL im Austrittskantenbereich TEA deckscheibenseitig kleiner ist als radscheibenseitig. Der Krümmungswinkel VBA ist hierbei auch wieder mathematisch positiv gemessen ausgehend von der Tangente TLV an der Skelettlinie BWL im Eintrittskantenbereich LEA.As well as in FIG. 2 1, the quotient of the axial channel width SAC of the bladed diffuser DFF to the maximum impeller outlet diameter is more than 0.04. Also the FIG. 2 It can be seen that the quotient of an axial channel width SAC of the bladed diffuser DFF to the axial channel width IAC of the impeller IMP at the maximum impeller outlet diameter DIE is less than 0.95. Particularly preferred, as well as in FIG. 5 4, the vane VNE is designed such that an angle, here called profile curvature angle VBA, between a tangent TLV on the skeleton line BWL in the entry edge region LEA to a tangent TTV on the skeleton line BWL in the exit edge region TEA is smaller than the wheel disc side. The angle of curvature VBA is here again mathematically positively measured starting from the tangent TLV on the skeleton line BWL in the entry edge region LEA.

Ebenfalls in Figur 5 dargestellt ist eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung derart, dass ein Winkel zwischen der Tangente TLV an der Skelettlinie BWL im Eintrittskantenbereich LEA zu der Profilsehne VCH deckscheibenseitig kleiner ist als radscheibenseitig, wobei der Winkel hier als Eintrittsanstellwinkel VTC bezeichnet ist. Es ist zu beachten, dass die Figur 5 die Verhältnisse an der Radscheibenseite HWI bzw. Deckscheibenseite SWI grundsätzlich schematisch wiedergibt und dementsprechend beide Seiten repräsentiert.Also in FIG. 5 an advantageous embodiment of the invention is shown such that an angle between the tangent TLV on the skeleton line BWL in the entry edge region LEA to the chord VCH cover plate side is smaller than the wheel disc side, wherein the angle is referred to here as Eintrittsanstellwinkel VTC. It should be noted that the FIG. 5 the conditions on the wheel disc side HWI or the cover disc side SWI basically schematically reproduces and accordingly represents both sides.

Die Darstellung mit überlagerten Profilschnitten der Figur 4 wird bei Eintragung sämtlicher dieser geometrischen Zusammenhänge unübersichtlich.The representation with superimposed profile sections of the FIG. 4 becomes confusing upon entry of all these geometric relationships.

Eine Eintrittskante DLE der Leitschaufeln VNE kann vorteilhaft, wie in Figur 4 dargestellt, radial ein Stück stromabwärts gegenüber dem Diffusoreintritt DFF versetzt sein, wobei in Figur 4 dieser Radialversatz als CBS ausgewiesen ist.An entry edge DLE of the vanes VNE may be advantageous, as in FIG. 4 shown offset radially a distance downstream of the diffuser inlet DFF, wherein in FIG. 4 this radial offset is reported as CBS.

Schematisch in der Figur 4 wiedergegeben ist der Zusammenhang, dass die Leitschaufeln VNE eine Neigung aufweisen, derart, dass die Eintrittskante DLE deckscheibenseitig gegenüber der radscheibenseitigen Eintrittskante DLE entgegen der Rotationsrichtung RTD des Laufrades IMP um mindestens 10% der axialen Kanalbreite SAC des Diffusors DFF versetzt ist. In diesem Zusammenhang ist es auch zweckmäßig, wie in Figur 4 dargestellt, wenn die Leitschaufeln VNE derart ausgebildet sind, dass ein Versatz entgegen der Rotationsrichtung RTD des Laufrades IMP an der Austrittskante VTE von der Deckscheibenseite SWI gegenüber der Radscheibenseite HWI geringer ist als an der Eintrittskante DLE. Der axiale Verlauf der Leitschaufeln des Diffusors DFF von der Deckscheibenseite SWI bis zur Radscheibenseite HWI ist kontinuierlich gekrümmt ausgeführt.Schematically in the FIG. 4 is reproduced the relationship that the vanes VNE have an inclination, such that the inlet edge DLE cover plate side offset relative to the wheel-side inlet edge DLE against the rotational direction RTD of the impeller IMP by at least 10% of the axial channel width SAC of the diffuser DFF. In this context, it is also appropriate, as in FIG. 4 illustrated, when the vanes VNE are formed such that an offset against the rotational direction RTD of the impeller IMP at the exit edge VTE of the cover plate side SWI against the Radscheibenseite HWI is less than at the leading edge DLE. The axial course of the guide vanes of the diffuser DFF from the cover disk side SWI to the wheel disk side HWI is designed to be continuously curved.

Figur 4 zeigt auch schematisch, dass zumindest im stromaufwärtigsten Drittel der Erstreckung der Leitschaufeln VNE entlang der Hauptströmungsrichtung MFD eine Axialprojektion einer deckscheibenseitigen Leitschaufelspur DDS und einer radscheibenseitigen Leitschaufelspur DRS zumindest einen Überstand von deckscheibenseitigen Leitschaufelspur DDS zur radscheibenseitigen Leitschaufelspur DRS von mindestens einem Flächenanteil > 5% bezüglich der deckscheibenseitigen Leitschaufelspurfläche aufweist. FIG. 4 also shows schematically that at least in the most upstream third of the extension of the guide vanes VNE along the main flow direction MFD an axial projection of a cover-plate guide vane track DDS and a DDS wheel disc side DRS at least one projection of cover-side vane track DDS to the wheel-side vane track DRS of at least an area ratio> 5% with respect to the cover plate side Having Leitschaufelspurfläche.

Claims (13)

Anordnung (ARG), die von einem Prozessfluid (PFF) entlang einer Hauptströmungsrichtung (MFD) durchströmbar ist, umfassend ein um eine Achse (X) in einer Rotationsrichtung (RTD) rotierbares Laufrad (IMP) und einen stromabwärts des Laufrades (IMP) befindlichen, mit Leitschaufeln (VNE) beschaufelten stehenden Diffusor (DFF),
wobei das Laufrad (IMP) einen Eintritt (ILI) für eine im Wesentlichen axiale Zuströmung und einen Austritt (EXI) für eine im Wesentlichen radiale Abströmung aufweist,
wobei zwischen einer Radscheibe (HWI) und einer Deckscheibe (SWI) des Laufrads (IMP) sich radial und axial erstreckende Laufschaufeln (BLD) angeordnet sind, die Laufradkanäle (ICH) in einer Umfangsrichtung (CDR) voneinander abgrenzen,
wobei der Diffusor (DFF) sich entlang einer Hauptströmungsrichtung (MFD) im Wesentlichen radial erstreckt,
wobei der Diffusor (DFF) eine axiale Deckscheibenseite (SWI) und eine axiale Radscheibenseite (HWI) aufweist, die zwischen sich eine axiale Kanalbreite (SAC) des Diffusors (DFF) begrenzen,
wobei der Diffusor (DFF) einen Diffusoreintritt (ILD) für eine im Wesentlichen radiale Zuströmung und einen Diffusoraustritt (EXD) aufweist,
wobei zwischen der Radscheibenseite (HWI) und der Deckscheibenseite (SWI) des Diffusors (DFF) sich entlang einer Schaufelhöhenrichtung axial und entlang einer Durchströmungsrichtung radial erstreckende Leitschaufeln (VNE) angeordnet sind, die Leitschaufelkanäle (DCH) in einer Umfangsrichtung (CDR) voneinander abgrenzen,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Winkel zwischen einer Tangente an einer Skelettlinie (BWL) im Eintrittskantenbereich (LEA) zu einer Tangente an der Skelettlinie (BWL) im Austrittskantenbereich (TEA) deckscheibenseitig kleiner ist als radscheibenseitig.Arrangement (ARG) through which a process fluid (PFF) can flow in a main flow direction (MFD), comprising an impeller (IMP) rotatable about an axis (X) in a direction of rotation (RTD) and downstream of the impeller (IMP), with vanes (VNE) bladed standing diffuser (DFF),
the impeller (IMP) having an inlet (ILI) for a substantially axial inflow and an outlet (EXI) for a substantially radial outflow,
wherein between a wheel disc (HWI) and a cover disc (SWI) of the impeller (IMP) radially and axially extending blades (BLD) are arranged, the impeller channels (ICH) in a circumferential direction (CDR) delimit each other,
wherein the diffuser (DFF) extends substantially radially along a main flow direction (MFD),
the diffuser (DFF) having an axial shroud side (SWI) and an axial wheel disc side (HWI) defining therebetween an axial channel width (SAC) of the diffuser (DFF),
the diffuser (DFF) having a diffuser inlet (ILD) for substantially radial inflow and a diffuser exit (EXD),
wherein between the wheel disc side (HWI) and the cover disc side (SWI) of the diffuser (DFF) are arranged along a blade height direction axially and along a flow direction radially extending guide vanes (VNE), the Leitschaufelkanäle (DCH) in a circumferential direction (CDR) delimit each other,
characterized in that
an angle between a tangent on a skeleton line (BWL) in the entry edge region (LEA) to a tangent to the skeleton line (BWL) in the exit edge region (TEA) is smaller on the cover plate side than the wheel disk side. Anordnung (ARG) nach Anspruch 1,
wobei die Leitschaufeln (VNE) derart ausgebildet sind, dass ein Eintrittskantenwinkel (LEA) für jede axiale Schaufelhöhe definiert ist als Winkel zwischen einer Eintrittskantentangente (TLV) an einer Skelettlinie (BWL) an einer Eintrittskante (DLE) der jeweiligen Leitschaufel (VNE) und einer Umfangstangente (CTG) durch die Eintrittskante, wobei der Eintrittskantenwinkel (LEA) deckscheibenseitig kleiner ist als radscheibenseitig..Arrangement (ARG) according to claim 1,
wherein the vanes (VNE) are formed such that an entry edge angle (LEA) for each axial blade height is defined as an angle between an entry edge tangent (TLV) on a skeleton line (BWL) at an entry edge (DLE) of the respective vane (VNE) and a Peripheral tangent (CTG) through the leading edge, wherein the inlet edge angle (LEA) the cover plate side is smaller than the wheel side .. Anordnung (ARG) nach Anspruch 2,
wobei der Betrag der Differenz zwischen deckscheibenseitigern und radscheibenseitigem Eintrittskantenwinkel (LEA) mindestens 5° beträgt.Arrangement (ARG) according to claim 2,
wherein the amount of the difference between cover-side and wheel-side entry edge angle (LEA) is at least 5 °. Anordnung (ARG) nach Anspruch 1, 2 oder 3,
wobei der Anstellwinkel (AOA) der Leitschaufeln (VNE) deckscheibenseitig kleiner als radscheibenseitig ist.Arrangement (ARG) according to claim 1, 2 or 3,
wherein the angle of attack (AOA) of the guide vanes (VNE) cover plate side is smaller than the wheel disc side. Anordnung (ARG) nach Anspruch 4,
wobei der Betrag der Differenz zwischen deckscheibenseitigern und radscheibenseitigem Anstellwinkel (AOA) der Leitschaufeln (VNE) mindestens 5° beträgt.Arrangement (ARG) according to claim 4,
wherein the amount of the difference between cover-side and wheel-side angle of attack (AOA) of the guide vanes (VNE) is at least 5 °. Anordnung (ARG) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei der Quotient aus axialer Kanalbreite (SAC) des beschaufelten Diffusors (DFF) zum maximalen Laufradaustrittsdurchmesser (DIE) größer als 0,04 ist.Arrangement (ARG) according to one of claims 1 to 5,
wherein the axial channel width (SAC) ratio of the bladed diffuser (DFF) to the maximum impeller exit diameter (DIE) is greater than 0.04. Anordnung (ARG) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei der Quotient aus axialer Kanalbreite (SAC) des beschaufelten Diffusors zur axialen Kanalbreite (SAC) des Laufrades (IMP) am maximalen Laufradaustrittsdurchmesser (DIE) kleiner als 0,95 ist.Arrangement (ARG) according to one of claims 1 to 6,
wherein the axial channel width (SAC) ratio of the bladed diffuser to the axial channel width (SAC) of the impeller (IMP) at the maximum impeller exit diameter (DIE) is less than 0.95. Anordnung (ARG) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei die Leitschaufeln (VNE) derart ausgebildet sind, dass ein Winkel zwischen einer Tangente an der Skelettlinie (BWL) im Eintrittskantenbereich (LEA) zu der Profilsehne (VCH) deckscheibenseitig kleiner ist als radscheibenseitig.Arrangement (ARG) according to one of claims 1 to 7,
wherein the guide vanes (VNE) are formed such that an angle between a tangent to the skeleton line (BWL) in the entry edge region (LEA) to the chord (VCH) is smaller than the wheel disc side. Anordnung (ARG) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leitschaufeln (VNE) eine Neigung aufweisen, derart, dass die Eintrittskante (DLE) deckscheibenseitig gegenüber der radscheibenseitigen Eintrittskante (DLE) entgegen der Rotationsrichtung (RTD) des Laufrades (IMP) um mindestens 10% der axialen Kanalbreite (SAC) des Diffusors (DFF) versetzt ist.Arrangement (ARG) according to at least one of the preceding claims, wherein the guide vanes (VNE) have an inclination, such that the leading edge (DLE) cover plate side opposite the wheel-disk-side leading edge (DLE) against the rotational direction (RTD) of the impeller (IMP) by at least 10% of the axial channel width (SAC) of the diffuser (DFF) is offset. Anordnung (ARG) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leitschaufeln (VNE) derart ausgebildet sind, dass ein Versatz entgegen der Rotationsrichtung (RTD) des Laufrades (IMP) an der Austrittskante (VTE) von der Deckscheibenseite gegenüber der Radscheibenseite geringer ist als an der Eintrittskante (DLE).Arrangement (ARG) according to at least one of the preceding claims, wherein the guide vanes (VNE) are formed such that an offset against the direction of rotation (RTD) of the impeller (IMP) at the trailing edge (VTE) from the cover plate side opposite the Radscheibenseite is less than at the leading edge (DLE). Anordnung (ARG) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der axiale Verlauf der Leitschaufeln (VNE) des Diffusors (DFF) von der Deckscheibenseite bis zur Radscheibenseite kontinuierlich gekrümmt ausgeführt ist.Arrangement (ARG) according to at least one of the preceding claims, wherein the axial course of the guide vanes (VNE) of the diffuser (DFF) from the cover plate side to the Radscheibenseite is continuously curved. Anordnung (ARG) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Laufrad (IMP) derart dreidimensional gestaltet ist, dass zumindest im stromabwärtigsten Drittel der Erstreckung der Laufschaufeln (BLD) entlang der Hauptströmungsrichtung (MFD) eine Axialprojektion einer deckscheibenseitigen Laufschaufelspur (BDS) und einer radscheibenseitigen Laufschaufelspur (BRS) zumindest einen Überstand von deckscheibenseitigen Laufschaufelspur (BDS) zur radscheibenseitigen Laufschaufelspur (BRS) von mindestens einem Flächenanteil > 5% bezüglich der deckscheibenseitigen Laufschaufelspurfläche aufweist.Arrangement (ARG) according to at least one of the preceding claims, wherein the impeller (IMP) is designed three-dimensionally such that at least in the most downstream third of the extension of the blades (BLD) along the main flow direction (MFD) an axial projection of a cover-disk-side blade track (BDS) and a Wheel disc side rotor blade track (BRS) at least one projection of the cover plate side blade track (BDS) to the wheel-disk-side blade track (BRS) of at least an area ratio> 5% with respect to the cover plate side blade track surface. Anordnung (ARG) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Diffusor (DFF) derart dreidimensional gestaltet ist, dass zumindest im stromaufwärtigsten Drittel der Erstreckung der Leitschaufeln (VNE) entlang der Hauptströmungsrichtung (MFD) eine Axialprojektion einer deckscheibenseitigen Leitschaufelspur (DDS) und einer radscheibenseitigen Leitschaufelspur (DRS) zumindest einen Überstand von deckscheibenseitigen Leitschaufelspur (DDS) zur radscheibenseitigen Leitschaufelspur (DRS) von mindestens einem Flächenanteil > 5% bezüglich der deckscheibenseitigen Leitschaufelspurfläche aufweist.Arrangement (ARG) according to at least one of the preceding claims, wherein the diffuser (DFF) is designed in such a way that at least in the most upstream third of the extension of the guide vanes (VNE) along the main flow direction (MFD) an axial projection of a cover-plate side vane track (DDS) and a Wheel disc side vane track (DRS) at least one projection of the cover plate side vane track (DDS) to the wheel-side vane track (DRS) of at least an area ratio> 5% with respect to the cover plate side vane track surface.
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