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hervorrufen und bewirken, dass der Strömungszustand in der Laufradzelle keinesfalls den Annahmen einer mehrdimensionalen Strömungstheorie entspricht. Der Wirkungsgrad einer solchen Anlage leidet durch Luftausscheidungen und Wis, ; erstösse in empfindlicher Weise, wobei gleich- zeitig eine rasche Abnutzung des Rades durch Korrosionen eintritt.
Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass wenigstens ein in der Nähe der Saugrohrwand befindlicher Schnitt einer Stromfläche mit zwei benachbarten Schaufeln so beschaffen ist. dass alle innerhalb des Ein-und Austrittsquerschnittes senkrecht zur Umfangsgeschwindigkeit gemessenen Lichtweiten der Schaufelzellen gleich oder kleiner sind als die halbe Laufradhöhe.
In den Zeichnungen ist das den Gegenstand der Erfindung bildende Laufrad an dem Ausführungsbeispiel eines Wassertnrbinenlaufrades näher erläutert und werden sich der Kürze halber auch die weiteren Erklärungen hauptsächlich auf Mittel-und Hochdruckturbinen beziehen. doch finden sie auch auf Kreiselpumpen Sinngem2ss Anwendung, wenn berücksichtigt wird. dass die Laufradeintrittswinkel und Eintrittskanten der Turbinen den Laufradaustrittswinkeln und Austrittskanten der Pumpen entsprechen und umgekehrt.
Fig. 1 zeigt die linke Hälfte eines im Wesen axial beaufschlagten und durchflossenen Turbinenlaufrades, dessen innerer Laufradkranz fui mit der Laufradnabe N fest verbunden ist. Fig. 2 zeigt den durch winkeltreue Abbildung oder durch eine ähnliche Darstellungsweise in die Bildebene ausgebreiteten Schnitt zweier benachbarter Schaufelflächen S mit einer Stromfläche s, s (Fig. 1).
Es wurde bereits ganz allgemein vorgeschlagen, die auftretende Hohlraumbildung durch Vermehrung der Schaufelzahl und damit durch eine bessere Wasserführung im Laufrad zu verringern. Damit die Hohlraumbildung mit Sicherheit vermieden wird. ist nach der Erfindung die vorstehende Beziehung zwischen Lichtweite und Höhe der Schaufelu eingehalten (z##).
Hiebei ist eine möglichst sanfte Krümmung der Schaufeln gewählt.
Es erübrigt nur noch, Angaben über die Messung der erwähnten Lichtweiten z (Fig. 2) zu machen. Die Bestimmung derselben kann in der Weise geschehen. dass zunächst die theoretisch ermittelten Profillinien p (Fig. 2) gezeichnet und als Mittellinien der mit endlichen Wand- stärken versehenen Schaufelprofile pi und P2 (Fig. 2) aufgefasst werden. Aus theoretischen Gründen ist als Lichtweite jenes Mass zu nehmen, welches durch die Entfernung der beiden Schnittpunkte einer auf die Umfangsgeschwindigkeit n2 senkrechten Geraden g mit zwei Nachbar- profillinien p bestimmt ist.
Wird die gemessene Lichtweite z innerhalb des Ein- und Austrittsquerschnittes F1 bzw.
F2 gleich oder kleiner als die halbe Radhöhe h. also -. so kann man nun, ohne Hohl-
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raumbildung befürchten zu müssen, durch Wahl der Schaufelwinkel den Austrittsverlust beliebig verkleinern, wodurch das Rad mit jeder gewünschten spezifischen Drehzahl ausgestattet werden kann. Als besonders vorteilhaft hat sich die erfindungsgemässe Laufradausbildung bei Langsamläufern bzw. bei Turbinen mit niedriger spezifischer Drehzahl und hohem Gefälle erwipsen.
Mit Rücksicht auf die hohe Umfangsgeschwindigkeit der äusseren Sehaufelenden und die dadurch bewirkte Hohlraumgefahr ist auf alle Fälle die geschilderte Lage und Form der Schaufelprofile wenigstens bei jenen Stromflächen anzuwenden, die der Saugrohrwand beachbart sind. Im Falle grosser Saugwirkung in der Nähe des inneren Laufradkranzes It (Fig. l)
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kranz fortzusetzen.
Bei geringeren Gefällen können sich die Schaufelprofile von der Mitte ihrer radialen Erstreckung aus D1 (Fig. 1) gegen die Nabe hin verkürzen, was insbesondere bei Verwendung drehbarer Laufradschaufeln aus Raumrücksichten Vorteile bietet. Da aus hydraulischen Gründen eine möglichste Verkleinerung der benetzten Schaufemäche an den der Saugrohrwand benachharten Teilen der Laufradflügel erwünscht ist. so kann auch dieser Forderung Rechnung getragen werden, sofern nur auch dann noch die Bedingung z##erfüllt ist. Schlägt man mit dem mittleren Raddurchmesser D, (Fig. 1) einen Kreis, so haben dann die Radschaufeln in der Umgebung dieses Kreises ihre grösste Ausdehnung.
Das durch die Fig. 1 und 2 dargestellte Axiallaufrad ist selbstverständlich nur für solche vollbeaufschlagte Turbinen bestimmt, die in der Literatur unter dem Namen Überdruck- oder Pressstrahlturbinen bekannt sind, da nur bei solchen Turbinen die Gefahr von Hohlraumbildungen auftritt. Dagegen ist die Anwendung der Erfindung keineswegs auf eine bestimmte Ausführungsform der Pressstrahlturbinen beschränkt, insofern sie im Wesen axial durchströmt sind, sondern bietet bei allen Bauweisen dieser Turbinengattung sowie bei Kreiselpumpen die geschilderten Vorteile einer sicheren Vermeidung von Hohlraumbildungen. Allerdings ist Voraussetzung, dass das Wasser dem Laufrad durch einen entsprechenden Leitapparat zugeführt und durch ein dem Laufrad angepasstes Saugrohr aus diesem abgeführt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Pressstrahllaufrad für Mittel- und Hochdruckturbinen bzw. Pumpen. das im Wesen axial durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein in der Nähe der Sallg-
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