DE10302773B3 - Impeller and idler wheels for flow machines, especially compressors and fans, are made from solid matrix with flow channels in which deflection of flow and associated pressure increase take place - Google Patents

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Abstract

The wheels (1,2) are made from a solid matrix with a number of flow channels (21) in which deflection of the flow and the associated pressure increase take place to reduce flow noise and to improve the characteristic stability between the inlet and outlet flow cross-sections. The solid matrix is made non-isotropically from separate segments through which the flow channels are formed.

Description

Die Erfindung betrifft Lauf- und Leiträder für Strömungsmaschinen, insbesondere für Verdichter und Ventilatoren.The invention relates to running and Idlers for turbomachines, especially for Compressors and fans.

Die Verdichtung von gasförmigen Fluiden erfolgt in Ventilatoren mit kleiner Druckerhöhung und in Verdichtern mit einer großen Druckerhöhung.The compression of gaseous fluids takes place in fans with a small pressure increase and in compressors with a big one Pressure increase.

Nach dem Wirkprinzip von Turboverdichtern wird die Arbeit durch Dralländerung zugeführt. Dabei durchströmt das Gas ein sich drehendes und mit einzelnen Laufschaufeln bestücktes Laufrad, durch welches die Arbeit zugeführt wird. Die Durchströmung des Laufrades erfolgt axial, diagonal und radial. Dementsprechend spricht man von Axial-, Diagonal- und Radial-Ventilatoren bzw. Verdichtern.According to the working principle of turbo compressors work by swirl change fed. It flows through the gas is a rotating impeller equipped with individual blades, through which the work is fed becomes. The flow of the Impeller is made axially, diagonally and radially. Accordingly speaks one of axial, diagonal and radial fans or compressors.

Neben den Laufrädern werden stehende, mit einzelnen Leitschaufeln bestückte Strömungsleiteinrichtungen, sogenannte Leiträder, zur Verbesserung der Arbeitsübertragung und des Wirkungsgrades in Ventilatoren und Verdichtern eingesetzt. Die Schaufeln der Lauf- und Leiträder haben eine Eintritts- oder Vorderkante und eine Austritts- oder Hinterkante.In addition to the wheels are standing, with individual Fitted with guide vanes flow guide, so-called idlers to improve job transfer and the efficiency used in fans and compressors. The blades of the impellers and idlers have an entry or leading edge and a trailing or trailing edge.

Die Oberflächen der Schaufeln zwischen Vorder- und Hinterkante bezeichnet man als Druckseite und Saugseite.The surfaces of the blades between the front and trailing edge are referred to as pressure side and suction side.

Mit Bezug auf die Schaufeln der Lauf- und Leiträder ist der mittlere Druck auf der Druckseite der Schaufeln größer als auf der Saugseite, wodurch Kräfte auf die Schaufeln wirken.With respect to the blades of the barrel and idlers the mean pressure on the pressure side of the blades is greater than on the suction side, creating forces act on the blades.

Diese Kräfte sind den Kräften gleich, welche die Lauf- und Leitschaufeln auf die Strömung ausüben und die zur Dralländerung und Arbeitsübertragung in den Ventilatoren und Verdichtern führen. Die Laufschaufeln sind nach Ausführungen gemäß dem Stand der Technik an einer Nabe mit axialer, diagonaler oder radialer Kontur befestigt.These forces are equal to the forces which the blades and guide vanes exert on the flow and those for changing the swirl and job transfer in the fans and compressors. The blades are after executions according to the status the technology on a hub with axial, diagonal or radial Contour attached.

Auf der äußeren, der Laufradnabe gegenüberliegenden Seite können die Laufschaufeln über einen Ring, das Deckband, verbunden und befestigt sein. Bei Diagonal- und Radialventilatoren und -verdichtern wird dieser Ring Deckscheibe genannt.On the outer, opposite the impeller hub Side can the blades over one Ring, the shroud, connected and attached. With diagonal and centrifugal fans and compressors, this ring becomes a cover plate called.

Die Leiträder und die Laufräder werden nach außen hin von einem Gehäuse umschlossen. Die Leitradnabe kann stromauf und stromab durch ein feststehendes Gehäuse fortgesetzt werden. Die Spalte zwischen dem Laufrad bzw. Leitrad und Gehäuse werden, im Interesse kleiner Strömungsverluste, möglichst klein ausgeführt. Der Antrieb der Laufräder erfolgt in der Regel durch einen Elektromotor über die Laufradnabe.The idlers and the impellers are outward towards a housing enclosed. The stator hub can be upstream and downstream by a fixed casing be continued. The column between the impeller or stator and housing in the interest of small flow losses, preferably executed small. The drive of the wheels is usually done by an electric motor via the impeller hub.

Bei der Rotation der Laufräder und der an die Schaufeln gebundenen Druckfelder zwischen Druck- und Saugseite entsteht bekanntermaßen ein intensiver Schall, der auch als Drehklang bezeichnet wird.When rotating the wheels and the pressure fields bound to the blades between pressure and As is known, the suction side is created an intense sound, which is also called rotary sound.

Eine weitere wichtige Quelle des Schalls sind die Druckschwankungen, die bei der Durchströmung der Lauf- und Leiträder und der damit verbundenen Bildung großer und kleiner Wirbel entstehen.Another important source of the Noises are the pressure fluctuations that occur when the air flows through the Impellers and idlers and the associated formation of large and small vortices.

Zur Minimierung des entstehenden Schalls sind im Stand der Technik viele Maßnahmen bekannt.To minimize the resulting Many measures are known in the prior art for sound.

Man unterscheidet zwischen aktiven Maßnahmen, wie z.B. der Auslegung von Ventilatoren und Verdichtern mit kleinem Strömungsverlusten, die Wahl ungleichmäßiger Abstände der Schaufeln voneinander (Teilung) sowie, beispielsweise nach der DE 196 04 638 A1 , die Sichelung der Schaufeln oder durch mitrotierende Düsen und Diffusoren.A distinction is made between active measures, such as the design of fans and compressors with small flow losses, the choice of uneven spacing of the blades from one another (division) and, for example, according to the DE 196 04 638 A1 , the sickling of the blades or by rotating nozzles and diffusers.

Ebenfalls bekannt nach der DE 42 05 925 A1 ist ein Gebläse, bei dem der mittlere Teil der Schaufeln aus porösem Material gebildet wird. Das poröse Material ermöglicht eine Durchströmung der Schaufeln von der Druck- zur Saugseite. Dadurch entstehen ein Abbau der Druckunterschiede und eine Verringerung der Geräusche, die durch Wirbel und die Druckunterschiede auftreten. Allerdings verringern sich dadurch auch die Effizienz der Arbeitsübertragung und die Druckerhöhung.Also known after the DE 42 05 925 A1 is a blower in which the middle part of the blades is made of porous material. The porous material enables flow through the blades from the pressure to the suction side. This results in a reduction in the pressure differences and a reduction in the noises that occur as a result of eddies and the pressure differences. However, this also reduces the efficiency of the work transfer and the pressure increase.

Nach der Lehre der US 005244349 werden zur Verringerung der Masse anstelle des porösen Materials Laufschaufeln mit Perforation eingesetzt.According to the teaching of US 005244349 To reduce the mass, blades with perforation are used instead of the porous material.

Ähnlich sind die Verhältnisse bei einem Axialrad mit gesichelten Schaufeln, die in Strömungsrichtung unterbrochen sind gemäß der Lehre der DE 196 04 638 A1 . Dadurch ergibt sich eine verbesserte Druckverteilung und eine verbesserte Arbeitsübertragung sowie eine verringerte Geräuschentwicklung.The situation is similar for an axial wheel with sickled blades which are interrupted in the direction of flow according to the teaching of DE 196 04 638 A1 , This results in an improved pressure distribution and an improved work transmission as well as a reduced noise.

Gleichfalls wird im genannten Stand der Technik referiert, dass durch Vorsprünge an den Hinterkanten von Laufrädern eine verringerte Geräuschemission erreichbar ist. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Vorsprünge sowohl auf die Druckfelder als auch auf die Wirbel in der Strömung einwirken.Likewise, in the state mentioned the technology reports that by protrusions on the rear edges of impellers a reduced noise emission is achievable. It is assumed that the projections both act on the pressure fields as well as on the eddies in the flow.

Die zweite Gruppe von Maßnahmen zielt im Wesentlichen auf die Dämpfung der entstandenen Geräusche ab. Man bezeichnet diese Gruppe auch als passive Maßnahmen.The second group of measures essentially aims at damping the noises created from. This group is also known as passive measures.

So wird beispielsweise nach der DE 100 19 237 A1 vorgeschlagen, die Nabe und das Gehäuse aus schalldämpfendem Material auszuführen.For example, after the DE 100 19 237 A1 proposed to run the hub and the housing from sound-absorbing material.

Nach der DE 42 44 906 C2 wird ein Gebläse beschrieben, bei dem ein Teil des innen liegenden Gehäuses durch schallabsorbierendes Material gebildet wird.After DE 42 44 906 C2 describes a blower in which a part of the inner housing is formed by sound-absorbing material.

In der DE 196 04 638 A1 wird bei Ventilatoren eine Sichelung der Schaufeln zur Verringerung der Geräuschentwicklung vorgeschlagen.In the DE 196 04 638 A1 In fans, a sickling of the blades is proposed to reduce noise.

Weitere Ansätze zur Lösung des Geräuschproblems bei Lauf- und Leiträdern finden sich in der CH-PS 409 225 , wo als Strömungsgitter ein Faserkörper mit länglich geformten faserförmigen Einzelkörpern vorgesehen ist.Further approaches to solving the noise problem with impellers and idlers can be found in the CH-PS 409 225 , where a fiber body with elongated fiber-shaped individual bodies is provided as the flow grating.

Nach der Lehre der DE-PS 174 180 werden zick-zack-förmige Ringe und Bänder verwendet, die quer zu den Wellen durchströmt werden.According to the teaching of DE-PS 174 180 zigzag-shaped rings and bands are used, which are traversed across the waves.

In der GB 2 065 773 A werden für die Arbeitsübertragung starre poröse Materialien als Scheiben benutzt, um stabile Laufräder zur Verfügung zu stellen.In the GB 2 065 773 A rigid porous materials are used as disks for the transfer of work in order to provide stable impellers.

Einem ähnlichen Aspekt, dem der kostengünstigen Herstellung von Laufrädern, widmet sich die DE 195 45 977 A1 , wobei übliche Schaufelräder durch kostengünstige einfache gebogene Blechstreifen ersetzt werden.The company is devoted to a similar aspect, that of the inexpensive manufacture of wheels DE 195 45 977 A1 , where usual paddle wheels are replaced by inexpensive simple curved sheet metal strips.

Zur Beurteilung des Schallleistungspegels von Ventilatoren verwendet man den spezifischen, A-bewerteten Schallleistungspegel, der auf vereinbarte Werte von Gesamtdruckerhöhung, Volumenstrom und Drehzahl bezogen ist. Ordnet man diese spezifischen Schallleistungspegel zum Beispiel der Durchmesserzahl als Kennzahl für die Bauart der Ventilatoren zu, dann ergibt sich ein Band, in dem die hinsichtlich Wirkungsgrad und spezifischem Schallleistungspegel guten Ventilatoren liegen. Sehr gute Radialventilatoren erreichen spezifische Gesamtschallleistungspegel von etwa 20 dB (A), Axialventilatoren 32 dB (A).To assess the sound power level of Fans use the specific, A-weighted sound power level, the agreed upon values of total pressure increase, volume flow and speed is related. Arrange these specific sound power levels for example the number of diameters as a key figure for the design of the fans too, there is a band in which the efficiency and specific sound power level of good fans. Very good centrifugal fans achieve specific overall sound power levels of about 20 dB (A), axial fans 32 dB (A).

Allerdings hat die Entwicklung der vergangenen Jahre gezeigt, dass es trotz intensiver Bemühungen nicht möglich war, die minimalen spezifischen Schallleistungspegel weiter abzusenken. Dem Stand der Technik haftet somit trotz intensiver Bemühungen weiterhin der Nachteil an, dass die Geräuschbelastung von Ventilatoren und Verdichtern immer noch inakzeptabel hoch ist.However, the development of the past years showed that despite intensive efforts it did not possible was to further reduce the minimum specific sound power levels. The state of the art therefore remains liable despite intensive efforts the downside to the noise level of fans and compressors is still unacceptably high.

Strömungstechnisch günstige Ventilatoren und Verdichter mit großer Druckerhöhung und großem Volumenstrom bei gegebener Drehzahl und gegebenem Durchmesser haben häufig keine stabile Kennlinie. Die Kennlinie, ermittelt durch Auftragung der Druckerhöhung in Abhängigkeit des Volumenstroms fällt nicht monoton mit steigendem Volumenstrom.Fluidically favorable fans and Compressor with large pressure increase and big Have volume flow at a given speed and diameter frequently no stable characteristic. The characteristic curve, determined by plotting the pressure increase dependent on of the volume flow falls not monotonous with increasing volume flow.

Diese Eigenschaft wird durch ungleichmäßige Abreißerscheinungen an den Lauf- oder Leitschaufeln – rotierendes Abreißen – hervorgerufen und führt zu Wirkungsgradabfall, vergrößerter Schallabstrahlung und zusätzlicher mechanischer Belastung der Schaufeln. Deshalb dürfen Ventilatoren nicht im instabilen Betriebsbereich betrieben werden. Zur Verhinderung des instabilen Betriebes sind diverse Stabilisierungseinrichtungen bekannt.This property is caused by uneven tear signs on the rotor blades or guide vanes - rotating tearing off - and leads to Drop in efficiency, increased sound radiation and additional mechanical load on the blades. Therefore fans must not be in an unstable state Operating area. To prevent the unstable Various stabilization devices are known in operation.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde Lauf- und Leiträder für axiale, diagonale und radiale Ventilatoren bzw. Verdichter zu entwickeln, die einen wesentlich kleineren spezifischen Schallleistungspegel als herkömmliche Ventilatoren bzw. Verdichter aufweisen.The invention is therefore the object based on impellers and idlers for axial, to develop diagonal and radial fans or compressors that a significantly smaller specific sound power level than conventional Have fans or compressors.

Weiterhin wird eine Verbesserung der Kennlinienstabilität angestrebt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Lauf- und Leiträder für Strömungsmaschinen, insbesondere für Verdichter und Ventilatoren gelöst, welche zur Verringerung von Strömungsgeräuschen und zur Verbesserung der Kennlinienstabilität zwischen dem Ein- und dem Austrittsquerschnitt für die Strömung aus einer Feststoffmatrix mit einer Vielzahl von Strömungskanälen gebildet werden, in welchen eine Umlenkung der Strömung und die damit verbundene Druckerhöhung erfolgt.It continues to be an improvement the stability of the characteristic sought. According to the task through impellers and idlers for turbomachines, especially for Compressors and fans released, which to reduce flow noise and to improve the stability of the characteristic between the on and the Outlet cross section for the flow are formed from a solid matrix with a large number of flow channels, in which a redirection of the flow and the associated pressure increase he follows.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Feststoffmatrix nicht isotrop aus zueinander beabstandeten Segmenten aufgebaut, durch welche die Strömungskanäle für das Fluid gebildet werden.According to an advantageous embodiment According to the invention, the solid matrix is not isotropic with respect to one another spaced segments built through which the flow channels for the fluid be formed.

Die Segmente weisen in Strömungsrichtung beispielsweise polygonale Querschnitte auf und werden aus Bändern gebildet.The segments point in the direction of flow, for example polygonal cross sections and are formed from ribbons.

Gleichfalls vorteilhaft sind die Segmente mit wabenartigem, quadratischem oder trapezförmigem Querschnitt ausgebildet.They are also advantageous Segments with a honeycomb, square or trapezoidal cross-section educated.

Die Segmente werden vorzugsweise durch Bänder aus Kunststoff oder Metall ausgebildet oder in einem Gießverfahren hergestellt.The segments are preferred through ribbons made of plastic or metal or in a casting process manufactured.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Feststoffmatrix aus isotropen porösen Materialien, welche Strömungskanäle für das Fluid aufweisen.After another advantageous one Embodiment of the invention, the solid matrix consists of isotropic porous Materials which flow channels for the fluid exhibit.

Vorteilhaft werden als poröse Materialien Schäume eingesetzt, insbesondere geeignet sind Metall- oder Kunststoffschäume.Foams are advantageously used as porous materials, metal or plastic foams are particularly suitable.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird die Feststoffmatrix aus faserartigen Strukturen oder auch aus quer zur Strömungsrichtung angeordneten Sieben gebildet.After another advantageous one Embodiment of the invention is the solid matrix of fibrous Structures or also arranged transversely to the direction of flow Seven formed.

Der erfindungsgemäße Erfolg wird auch erreicht, wenn die Feststoffmatrix in Strömungsrichtung aus mindestens zwei Schichten aufgebaut ist, wobei die erste Schicht aus faserartigen Strukturen oder aus isotropem porösen Material ausgeführt ist und die zweite Schicht aus Segmenten gebildet wird.The success according to the invention is also achieved if the solid matrix is in the flow direction is built up at least two layers, the first layer from fibrous structures or from isotropic porous material accomplished and the second layer is formed from segments.

Generell vorteilhaft ist es, zur mechanischen Stabilisierung der Feststoffmatrix Deckbänder vorzusehen oder auch bei Radialbauart der Laufräder eine Tragscheibe und eine Deckscheibe auszubilden.It is generally advantageous to mechanical stabilization of the solid matrix covering tapes or also with a radial design of the impellers a support disk and one Form cover plate.

Eine in Bezug auf die Minimierung der Strömungsgeräusche besonders vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass die Strömungskanäle zur Ermöglichung eines partiellen Druckausgleiches in radialer oder Umfangsrichtung und damit verbundener Verringerung der Geräuschbelastung teilweise miteinander verbunden sind.One in terms of minimization the flow noise especially advantageous embodiment of the invention is that the flow channels to enable partial pressure equalization in the radial or circumferential direction and the associated reduction in noise pollution in part are connected.

Nach der Konzeption der Erfindung werden die Lauf- und Leiträder gerade nicht wie herkömmlich üblich mit einzelnen Schaufeln ausgestattet. Nach der Lehre der Erfindung werden die Lauf- und Leiträder durch eine Festkörpermatrix mit einer Vielzahl von Strömungskanälen gebildet.After conceiving the invention become the impellers and idlers just not as usual with individual blades. According to the teaching of the invention the impellers and idlers through a solid matrix formed with a variety of flow channels.

Unter einer Festkörpermatrix sind strukturierte Materialien mit Strömungskanälen für das Fluid zu verstehen, in denen die Umlenkung der Strömung erfolgt.Structured are under a solid matrix Materials with flow channels for the fluid to understand where the flow is redirected.

In der Ausbildung als Axialventilator ist die Festkörpermatrix des Lauf- oder Leitrades beispielsweise scheibenartig ausgebildet.In the training as an axial fan, the solid matrix of the impeller or stator is an example wise disc-shaped.

Die erfindungsgemäßen Lösungen haben die nachfolgend beschriebenen Vorteile:The solutions according to the invention have the following Advantages described:

  • – Die Arbeitsübertragung erfolgt wie bei Turbomaschinen über eine Dralländerung. Anstelle der Polaren der Tragflügel, der Gittereinflüsse und der Randverluste treten neue Parameter. Das sind in erster Linie die Kräfte (3 Komponenten) pro Volumeneinheit, die von der Festkörpermatrix bzw. den strukturierten Materialien auf die Strömung ausgeübt werden.- The labor transfer as with turbo machines a twist change. Instead of the polar of the wing, of lattice influences and the edge losses occur new parameters. That is primarily the forces (3 components) per unit volume by the solid matrix or the structured materials are exerted on the flow.
  • – Der bei bekannten Lösungen an die einzelnen Lauf- und Leitschaufeln sowie Stege und Ähnliches gebundene Wirbellärm sowie der Drehklang und der Sirenenklang entfallen. Deshalb weist das Schallspektrum im mittleren, den Ventilatorlärm bestimmenden Frequenzbereich extrem niedrige Pegel auf. Das Strömungsrauschen bei sehr großen Frequenzen vergrößert sich. Das wirkt sich jedoch nicht wesentlich auf den A-bewerteten Pegel aus.- The with known solutions to the individual rotor blades and guide vanes as well as webs and the like bound vortex noise as well as the rotating sound and the siren sound are eliminated. Therefore points the sound spectrum in the middle frequency range that determines the fan noise extremely low levels. The flow noise at very high frequencies increases. However, this does not have a significant effect on the A-weighted level out.
  • – Im Teillastbereich entsteht bei hochbelasteten Ventilatoren üblicherweise „rotierendes Abreißen" und damit zusammenhängend intensiver Schall. Rotierendes Abreißen basiert auf der laminaren Ablösung und der Bildung von großen, über einzelne Schaufeln eines Rades hinausgehende Strukturen. Solche Effekte treten bei einer Feststoffmatrix aus strukturiertem Material kaum auf, d.h. alle Kennlinien sind stabil, extra Stabilisatoren entfallen.- In the Partial load range usually arises with highly loaded fans Tear off "and In connection intense sound. Rotary tearing is based on laminar detachment and the formation of large, over individual Buckets of a wheel going beyond structures. Such effects occur with a solid matrix made of structured material, i.e. all characteristics are stable, no extra stabilizers.
  • – Die Wirkungsgrade der neuartigen Ventilatoren sind nicht wesentlich schlechter als die herkömmlicher Ventilatoren, deren Verluste sich aus ebenen, Rand-, Spalt- und Mischungsverlusten zusammensetzen. Bei Schaufeln aus strukturiertem Material sind die Verluste zur Erzeugung der Umlenkung (analog zu den ebenen Verlusten) wesentlich größer als üblicherweise. Randverluste, Spaltverluste und Mischungsverluste verkleinern sich.- The Efficiencies of the new fans are not essential worse than that of conventional ones Fans, the losses of which consist of flat, edge, gap and Compound mix losses. For blades made of structured material are the losses for generating the redirection (analogous to the levels Losses) much larger than usual. Edge losses, gap losses and mixture losses decrease.
  • – Alle Streben, z.B. zur Halterung des Motors, werden vorteilhaft entweder aus strukturiertem Material ausgeführt oder sie werden in dieses integriert, damit auch hier die Größe der Ablösewirbel minimiert wird.- All Struts, e.g. to mount the motor, will be beneficial either made of structured material or they will be in this integrated, so that the size of the separation vortex is minimized.
  • – Zum Erreichen eines guten Teillastverhaltens können zwei oder mehrere verschiedene Grundstrukturen in den Lauf- und Leiträdern angewendet werden. So ist eine isotrope faserartige Struktur am Radeintritt zur Minimierung der Stoßverluste und eine wabenartige Struktur am Radaustritt zur Senkung der Reibungsverluste besonders vorteilhaft.- To the Achieving good part-load behavior can be two or more different Basic structures are used in the impellers and idlers. So is an isotropic fibrous structure at the wheel entrance to minimize the shock losses and a honeycomb structure at the wheel outlet to reduce friction losses particularly advantageous.
  • – Für eine Vielzahl von Anwendungen mit axialer Förderrichtung werden Stufendruckzahlen von etwa 1 benötigt (z.B. Staubsaugergebläse). Das ist bisher nur mit Radialstufen, häufig mit nachgeschalteten Leit- und Rückführgittern, möglich. Axiale Ventilatoren mit entsprechend großen Druckzahlen haben instabile Kennlinien mit allen sich daraus ergebenden Nachteilen. Bei Axialstufen aus strukturierten Materialien ergibt sich dieser Nachteil nicht.- For a variety of applications with axial conveying direction step pressure numbers of about 1 are required (e.g. vacuum cleaner fan). This is so far only with radial stages, often with downstream guide and return grids, possible. Axial fans with correspondingly high pressure numbers have unstable Characteristic curves with all the resulting disadvantages. With axial steps off Structured materials do not suffer from this disadvantage.

Die erfindungsgemäßen Lauf- und Leiträder werden wegen ihrer Kennlinienstabilität insbesondere in Entrauchungsventilatoren eingesetzt.The impellers and guide wheels according to the invention are because of their characteristic stability used in particular in smoke extract fans.

Das erfindungsgemäße Konzept wird ebenso wegen der geringeren Schallbelastung für Computerventilatoren eingesetzt. Als weiteren beispielhaften Anwendungsfall ist Nutzung des Konzeptes für Wasserdampfturboverdichter zu nennen.The concept of the invention is also because the lower noise level for Computer fans used. As another example of use is use of the concept for To name steam turbo compressors.

Die genannte Auswahl der Einsatzmöglichkeiten zeigt, dass das erfindungsgemäße Lösungsprinzip auf eine Vielzahl unterschiedlichst dimensionierter Ventilatoren und Verdichter einsetzbar ist.The aforementioned selection of possible uses shows that the solution principle according to the invention on a large number of differently dimensioned fans and compressor can be used.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:More details, features and Advantages of the invention result from the following description of embodiments with reference to the related Drawings. Show it:

1: Axialschnitt eines Axialventilators für den Rohreinbau, 1 : Axial section of an axial fan for pipe installation,

2a, b: axiale Ansicht des Axialventilators für den Rohreinbau (Ausschnitt), 2a . b : axial view of the axial fan for pipe installation (detail),

3: abgewickelter Koaxialschnitt durch Lauf- und Leitrad des Axialventilators für den Rohreinbau, 3 : developed coaxial cut through the impeller and stator of the axial fan for pipe installation,

4: Axialschnitt durch einen Axialventilator mit freiem Ansaugen, 4 : Axial section through an axial fan with free suction,

5: abgewickelter Koaxialschnitt durch Lauf- und Leitrad eines Axialventilators aus faserartigem und zellulärem Material, 5 : developed coaxial section through the impeller and stator of an axial fan made of fibrous and cellular material,

6: Axialschnitt durch einen Radialventilator mit einem Laufrand aus fein strukturiertem Material, 6 : Axial section through a radial fan with a running edge made of finely structured material,

7: unterschiedliche zelluläre Strukturen für ein Radialventilatorlaufrad (Radialschnitt), 7 : different cellular structures for a radial fan impeller (radial section),

8: abgewickelter Koaxialschnitt durch Lauf- und Leitrad eines Radialventilators, bei dem die zelluläre Struktur durch viele gewellte und profilierte Scheiben gebildet wird, 8th : developed coaxial section through the impeller and stator of a radial fan, in which the cellular structure is formed by many corrugated and profiled disks,

9: abgewickelter Koaxialschnitt durch Lauf- und Leitrad eines Radialventilators, bei dem die zelluläre Struktur durch viele berippte Scheiben gebildet wird, 9 : developed coaxial section through the impeller and stator of a radial fan, in which the cellular structure is formed by many ribbed disks,

10: abgewickelter Koaxialschnitt durch Lauf- und Leitrad eines Radialventilators, bei dem die zelluläre Struktur durch viele berippte Scheiben gebildet wird, 10 : developed coaxial section through the impeller and stator of a radial fan, in which the cellular structure is formed by many ribbed disks,

11: axiale Ansicht der berippten Scheiben nach 10, 11 : axial view of the ribbed washers according to 10 .

11a, b abgewickelter Koaxialschnitt durch ein Lauf- oder Leitrad des Axialventilators mit Laschen, 11a . b developed coaxial section through an impeller or stator of the axial fan with tabs,

12 Radialschnitt Struktur für ein Radialventilatorlaufrad mit Laschen. 12 Radial section structure for a radial fan impeller with tabs.

1 zeigt einen Axialventilator 23 mit Laufrad 1, Leitrad 2 und Laufradnabe 3 zur Befestigung des Laufrades 1 auf der Welle des Antriebsmotors 5, der meist als Elektromotor ausgeführt ist. Die Leitschaufeln haben außer ihrer Funktion, die Strömung in geeigneter Weise umzulenken, die Aufgabe, den Antriebsmotor 5 im Gehäuse 6 zu halten. Aus Festigkeits- und Montagegründen wird das Leitrad 2 innen durch eine Leitradnabe 4 begrenzt. Die Welle des Antriebsmotors ist mit 22 bezeichnet. 1 shows an axial fan 23 with impeller 1 , Idler 2 and impeller hub 3 for fastening the impeller 1 on the shaft of the drive motor 5 . which is usually designed as an electric motor. In addition to their function of deflecting the flow in a suitable manner, the guide vanes have the task of driving the motor 5 in the housing 6 to keep. For reasons of strength and assembly, the guide wheel 2 inside by a stator hub 4 limited. The shaft of the drive motor is designated 22.

Erfindungsgemäß werden anstelle der üblichen Lauf- und Leiträder mit profilierten verwundenen Einzelschaufeln Lauf- und Leiträder aus einer Feststoffmatrix aus bevorzugt fein strukturiertem Material verwendet. Dabei können die Wandstärken, der die Segmente bildenden Materialien sehr klein gewählt werden. Damit wird die Kraftwirkung der Schaufeln auf die Strömung in herkömmlichen Ventilatoren auf viele kleine Segmente oder „Strukturelemente" der Matrix aufgeteilt. Die Struktur ergibt eine sehr hohe Festigkeit des Laufund Leitrades 1, 2. Bei besonderen Anforderungen werden in die Lauf- und Leiträder 1, 2 nicht dargestellte Stützelemente integriert.According to the invention, impellers and idlers made from a solid matrix of preferably finely structured material are used instead of the usual impellers and idlers with profiled twisted individual blades. The wall thicknesses of the materials forming the segments can be chosen to be very small. The force effect of the blades on the flow in conventional fans is divided into many small segments or "structural elements" of the matrix. The structure results in a very high strength of the impeller and stator 1 . 2 , For special requirements, the impellers and idlers 1 . 2 Integrated support elements, not shown.

Die Segmente weisen in Strömungsrichtung 11 polygonale Querschnitte, wabenartige Querschnitte 15 oder quadratische oder trapezförmige Querschnitte auf.The segments point in the direction of flow 11 polygonal cross sections, honeycomb cross sections 15 or square or trapezoidal cross-sections.

Die Segmente werden durch Bänder 19 aus Kunststoff oder Metall ausgebildet. Alle Streben, Stege, Haltevorrichtungen usw. sollten ebenfalls aus strukturiertem Material bestehen oder in dieses integriert werden. Weiterhin dargestellt ist die Richtung der Zuströmung 11 des Fluids und die Drehachse 10 der Motorwelle des Antriebsmotors 5 und des Laufrades 1.The segments are marked by ribbons 19 made of plastic or metal. All struts, webs, holding devices etc. should also consist of structured material or be integrated into this. The direction of the inflow is also shown 11 of the fluid and the axis of rotation 10 the motor shaft of the drive motor 5 and the impeller 1 ,

Nach einer bevorzugten alternativen Ausgestaltung der Erfindung werden die Lauf- und Leiträder 1, 2 zur Verringerung von Lauf- bzw. Strömungsgeräuschen aus isotropen Schäumen ausgebildet.According to a preferred alternative embodiment of the invention, the impellers and guide wheels 1 . 2 designed to reduce running or flow noise from isotropic foams.

Die isotropen Schäume werden vorteilhaft als Metall- oder Kunststoffschaum ausgeführt.The isotropic foams are advantageous as Made of metal or plastic foam.

Ebenso vorteilhaft ist die Ausbildung der Lauf- und Leiträder 1, 2 aus faserartigen Strukturen 14.The design of the impellers and guide wheels is also advantageous 1 . 2 from fibrous structures 14 ,

In 2 ist ein Ausschnitt der Ansicht des Axialventilators in Strömungsrichtung 11 vergrößert dargestellt. Die Struktur aus den Segmenten entsteht beispielsweise durch Aufwickeln und Verbinden eines Bandes 19 mit vorgefertigten Stegen 20. Die Teilung der Struktur ist bei starker Dralländerung aus Gründen der Jerlustminderung in radialer Richtung meist größer als in Umfangsrichtung, weil die Verluste der Sekundärströmung mit der Umlenkung und mit dem Seitenverhältnis der Zellen in radialer Richtung und in Umfangsrichtung wachsen. Sie kann dabei in radialer und in Umfangsrichtung Durchtrittsöffnungen aufweisen, was zu einem Geschwindigkeits- und Druckausgleich in radialer und Umfangsrichtung genutzt wird.In 2 is a detail of the view of the axial fan in the flow direction 11 shown enlarged. The structure of the segments is created, for example, by winding and connecting a tape 19 with prefabricated bars 20 , The division of the structure is usually greater in the radial direction than in the circumferential direction in the case of a strong swirl change for reasons of reducing the twist, because the losses of the secondary flow increase with the deflection and with the aspect ratio of the cells in the radial direction and in the circumferential direction. It can have passage openings in the radial and in the circumferential direction, which is used for speed and pressure compensation in the radial and circumferential directions.

3 entsteht aus einem Coaxialschnitt und dessen Abwicklung in einer Ebene. Man erkennt die Strömungskanäle 21, die sich für Lauf- und Leitrad 1, 2 unterscheiden. Zur Veranschaulichung der Schnittgeometrie ist die Zuströmrichtung 11 und die Drehrichtung 12 des Laufrades 1 angegeben. Die Strömungskanäle 21 können, wie dargestellt, durchgängig sein oder sich aus mehreren Abschnitten zusammensetzen. Die Abmessungen der Strömungskanäle 2 sind so zu wählen, dass sich laminare Grenzschichten bei Reynolds-Zahlen kurz unterhalb des Umschlags zu turbulenten Grenzschichten einstellen. 3 arises from a coaxial cut and its processing in one plane. You can see the flow channels 21 that are for impeller and idler 1 . 2 differ. The inflow direction is to illustrate the cutting geometry 11 and the direction of rotation 12 of the impeller 1 specified. The flow channels 21 can, as shown, be continuous or consist of several sections. The dimensions of the flow channels 2 should be chosen so that laminar boundary layers occur at Reynolds numbers just below the change to turbulent boundary layers.

4 zeigt einen Axialventilator mit Ansaugdüse. Zum Erreichen eines guten Teillastverhaltens werden nach dieser vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zwei verschiedene Schichten von Strukturen im Laufrad 1 angewendet. Das Gleiche ist bei Leitrad 2 möglich. Die in Zuströmungsrichtung 11 erste Schicht weist eine faserartige isotrope Struktur 14 zur Minimierung der Stoßverluste am Radeintritt auf. Die sich anschließende zweite Schicht am Radaustritt wird aus einer wabenartigen Struktur 15 gebildet und ist zur Senkung der Reibungsverluste vorteilhaft. 4 shows an axial fan with suction nozzle. To achieve good part-load behavior, two different layers of structures are in the impeller according to this advantageous embodiment of the invention 1 applied. The same is the case with the diffuser 2 possible. The upstream 11 first layer has a fibrous isotropic structure 14 to minimize shock losses at the wheel entry. The subsequent second layer at the wheel outlet is made of a honeycomb structure 15 formed and is advantageous for reducing friction losses.

Außerdem ermöglicht die faserartige isotrope Struktur 14 einen radialen Strömungsausgleich. Die zentrifugale und zentripedale Kanalführung in den Strukturen von Lauf- und Leitrad 1, 2 kann vorteilhaft zum Erreichen einer gewünschten radialen Druck- und Geschwindigkeitsverteilung genutzt werden. Die Ansaugdüse 13 hat im Hinblick auf das fein strukturierte Laufrad 1 einen sehr kleinen Abrundungsradius. Zur Sicherung der Festigkeit des Laufrades 1 wird ein Deckband 7 verwendet, welches auch die verschiedenen Schichten aneinander hält.In addition, the fibrous isotropic structure enables 14 radial flow compensation. The centrifugal and centripedal channel guidance in the structures of the impeller and guide wheel 1 . 2 can advantageously be used to achieve a desired radial pressure and speed distribution. The suction nozzle 13 has with regard to the finely structured impeller 1 a very small radius of curvature. To ensure the strength of the impeller 1 becomes a shroud 7 used, which also holds the different layers together.

5 zeigt in einem abgewickelten Coaxialschnitt analog zu 3 die faserartige isotrope Struktur 14 am Lauf- und Leitradeintritt und die wabenartige Struktur 15 am Austritt von Lauf- und Leitrad 1, 2. 5 shows in a developed coaxial section analog to 3 the fibrous isotropic structure 14 at the impeller and stator entry and the honeycomb structure 15 at the outlet of the impeller and diffuser 1 . 2 ,

In 6 ist ein Axialschnitt durch einen Radialventilator 24 mit einem erfindungsgemäßen Laufrad 1 aus fein strukturiertem Material dargestellt. Das Laufrad 1 aus fein strukturiertem wabenförmigem Material ist über die Tragscheibe 16 und die Laufradnabe 3 mit dem Antriebsmotor 5 verbunden. Die Deckscheibe 8 begrenzt das Laufrad auf der der Tragscheibe 16 gegenüberliegenden Seite. Das Laufrad wird vom Spiralgehäuse 9 umschlossen. In verschiedenen Anwendungen ist es vorteilhaft, hinter dem radialen Laufrad 1 ein nicht dargestelltes Leitrad 2, welches ebenfalls aus fein strukturiertem Material ausgebildet ist, einzusetzen.In 6 is an axial section through a radial fan 24 with an impeller according to the invention 1 made of finely structured material. The impeller 1 made of finely structured honeycomb material is over the supporting disc 16 and the impeller hub 3 with the drive motor 5 connected. The cover plate 8th limits the impeller to that of the supporting disc 16 opposite side. The impeller is from the volute 9 enclosed. In various applications it is advantageous to go behind the radial impeller 1 a stator not shown 2 , which is also made of finely structured material.

Das Laufrad 1 wird je nach Aufgabenstellung mit verschiedenen faserartigen 14 oder unterschiedlichen wabenartigen, zellulären Strukturen 15 aufgebaut. 7 zeigt in den 4 Quadranten eines Radialschnitts durch das Laufrad 1 eines Radialventilators verschiedene Kombinationen und Strukturen, die aus ein oder mehreren geraden oder gekrümmten wabenartigen und aus kombinierten fasen- und wabenartigen Strukturen gebildet werden. Generell entsteht durch die Unterteilung des Laufrades in axialer Richtung und Umfangsrichtung die angestrebte feine Struktur.The impeller 1 depending on the task with different fibrous 14 or different honeycomb-like, cellular structures 15 built up. 7 shows in the 4 quadrants a radial section through the impeller 1 of a radial fan, various combinations and structures which are formed from one or more straight or curved honeycomb-like structures and from combined bevel and honeycomb-like structures. In general, the subdivision of the impeller in the axial direction and circumferential direction creates the desired fine Structure.

Im ersten Quadranten gemäß 7a) wird ein zweischichtiges Laufrad gezeigt. Es besteht aus einer ersten Schicht mit faserartiger Struktur 14 und einer zweiten Schicht mit wabenartigen Struktur 15.According to the first quadrant 7a) a two-layer impeller is shown. It consists of a first layer with a fibrous structure 14 and a second layer with a honeycomb structure 15 ,

Im zweiten Quadranten gemäß 7b) sind zwei Schichten dargestellt, wobei die erste Schicht in radialer Strömungsrichtung aus einer wabenartigen Struktur 15 mit schräg angeordneten Segmenten und anschließend einer zweiten Schicht aus einer wabenartigen Struktur mit radial angeordneten Segmenten besteht.According to the second quadrant 7b) Two layers are shown, the first layer having a honeycomb structure in the radial flow direction 15 with obliquely arranged segments and then a second layer consists of a honeycomb structure with radially arranged segments.

Im vierten Quadranten gemäß 7c) ist eine Schicht dargestellt, die aus einer wabenartigen Struktur 15 mit schräg angeordneten Segmenten bestehen. Im dritten Quadranten gemäß 7d) ist wiederum eine Schicht dargestellt, die aus einer wabenartigen Struktur 15 mit gekrümmt angeordneten Segmenten bestehen.According to the fourth quadrant 7c) is shown a layer made of a honeycomb structure 15 with slanted segments. According to the third quadrant 7d) again a layer is shown, which consists of a honeycomb structure 15 exist with curved segments.

In 8 und 9 ist die Ausbildung eines fein strukturierten Radiallaufrades aus vielen dünnen, profilierten und vorgefertigten Scheiben 17 mit Rippen nach 7 dargestellt. Diese Scheiben werden axial nebeneinander gesetzt und miteinander verbunden. Dadurch entsteht ein radiales Laufrad 1 mit hoher Festigkeit, welche durch zusätzliche Zuganker in axialer Richtung noch verbessert werden kann.In 8th and 9 is the formation of a finely structured radial impeller from many thin, profiled and prefabricated disks 17 with ribs after 7 shown. These disks are placed axially next to each other and connected together. This creates a radial impeller 1 with high strength, which can be improved by additional tie rods in the axial direction.

10 zeigt einen abgewickelten Koaxialschnitt durch Lauf- oder Leitrad 1, 2 eines Radialventilators 24, bei dem die zelluläre Struktur durch viele berippte Scheiben 17 gebildet wird. Begrenzt wird die zelluläre Struktur durch die Tragscheibe 16. Gemäß dieser vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung führt die gezeigte Anordnung der Segmente zu einer mechanischen Stabilisierung, da die Kräfte in Umfangsrichtung von den derart angeordneten Segmenten besser aufgenommen werden können. 10 shows a developed coaxial section through impeller or idler 1 . 2 a centrifugal fan 24 , in which the cellular structure is covered by many ribbed disks 17 is formed. The cellular structure is limited by the supporting disk 16 , According to this advantageous embodiment of the invention, the arrangement of the segments shown leads to mechanical stabilization, since the forces in the circumferential direction can be better absorbed by the segments arranged in this way.

11a und 11b zeigen den Koaxialschnitt und den Axialschnitt eines axialen Lauf- oder Leitrades, bei dem die Strömungskanäle 21 durch Laschen 26 gebildet werden, die durch Ausstanzen und Umbiegen aus Bändern entstehen. Zur Verminderung des radialen Strömungsausgleiches werden Abdichtungen 25 verwendet. 11a and 11b show the coaxial section and the axial section of an axial impeller or stator in which the flow channels 21 by tabs 26 formed by punching and bending from strips. Seals are used to reduce radial flow compensation 25 used.

12 zeigt eine Scheibe, deren Rippen aus zwei Reihen von Laschen 26 mit unterschiedlicher Neigung zur Umfangsrichtung gebildet werden. Die Verwendung von mehr als zwei Reihen von Laschen 26 ist eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung. 12 shows a disc, the ribs of two rows of tabs 26 are formed with different inclinations to the circumferential direction. The use of more than two rows of tabs 26 is an advantageous embodiment of the invention.

11
LaufradWheel
22
Leitradstator
33
Laufradnabeimpeller hub
44
Leitradnabestator hub
55
Antriebsmotordrive motor
66
Gehäusecasing
77
Deckbandshroud
88th
Deckscheibecover disc
99
Spiralgehäusevolute
1010
Drehachseaxis of rotation
1111
Zuströmunginflow
1212
Drehrichtung des Laufradesdirection of rotation of the impeller
1313
Ansaugdüsesuction
1414
faserartige Strukturfibrous structure
1515
wabenartige Strukturhoneycombed structure
1616
Tragscheibecarrying disc
1717
profilierte Scheibeprofiled disc
1818
KoaxialschnittKoaxialschnitt
1919
Bandtape
2020
StegeStege
2121
Strömungskanalflow channel
2222
Welle des Antriebsmotorswave of the drive motor
2323
AxialventilatorAxial
2424
Radialventilatorcentrifugal fan
2525
Abdichtungseal
2626
Lascheflap

Claims (14)

Lauf- und Leitrad für eine Strömungsmaschine, insbesondere für Verdichter und Ventilatoren, wobei das Lauf- und Leitrad (1, 2) aus einer Feststoffmatrix mit einer Vielzahl von Strömungskanälen (21) besteht und dass die Feststoftmatrix nicht isotrop aus zueinander beabstandeten Segmenten aufgebaut ist, durch welche die Strömungskanäle (21) für das Fluid gebildet werden und dass das Lauf- und Leitrad (1, 2) zusätzlich als Gleichrichter oder Sieb wirkt.Impeller and stator for a turbomachine, in particular for compressors and fans, the impeller and stator ( 1 . 2 ) from a solid matrix with a large number of flow channels ( 21 ) and that the solid matrix is not isotropically made up of spaced segments through which the flow channels ( 21 ) for the fluid and that the impeller and stator ( 1 . 2 ) also acts as a rectifier or sieve. Lauf- und Leitrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente in Strömungsrichtung (11) polygonale Querschnitte aufweisen und aus Bändern (19) gebildet werden.Impeller and diffuser according to claim 1, characterized in that the segments in the flow direction ( 11 ) have polygonal cross sections and from strips ( 19 ) are formed. Lauf- und Leitrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente in Strömungsrichtung (11) wabenartige Querschnitte (15) aufweisen.Impeller and diffuser according to claim 2, characterized in that the segments in the direction of flow ( 11 ) honeycomb-like cross sections ( 15 ) exhibit. Lauf- und Leitrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente quadratische oder trapezförmige Querschnitte aufweisen.Impeller and diffuser according to claim 2, characterized in that the segments have square or trapezoidal cross sections. Lauf- und Leitrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente durch Bänder (19) aus Kunststoff oder Metall ausgebildet werden.Impeller and diffuser according to one of claims 1 to 4, characterized in that the segments are formed by bands ( 19 ) are made of plastic or metal. Lauf- und Leitrad für eine Strömungsmaschine, insbesondere für Verdichter und Ventilatoren, wobei das Lauf- und Leitrad (1, 2) aus einer Feststoffmatrix mit einer Vielzahl von Strömungskanälen (21) besteht und dass die Feststoffmatrix aus isotropen porösen Materialien besteht, welche Strömungskanäle (21) für das Fluid aufweisen und dass das Lauf- und Leitrad (1, 2) zusätzlich als Gleichrichter oder Sieb wirkt.Impeller and stator for a turbomachine, in particular for compressors and fans, the impeller and stator ( 1 . 2 ) from a solid matrix with a large number of flow channels ( 21 ) and that the solid matrix consists of isotropic porous materials, which flow channels ( 21 ) for the fluid and that the impeller and stator ( 1 . 2 ) also acts as a rectifier or sieve. Lauf- und Leitrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als poröse Materialien Schäume eingesetzt werden.Impeller and diffuser according to claim 6, characterized in that as porous Materials foams be used. Lauf- und Leitrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die isotropen Schäume als Metall- oder Kunststoffschäume ausgeführt sind.Impeller and diffuser according to claim 7, characterized in that the isotropic foams as metal or plastic foams accomplished are. Lauf- und Leitrad für eine Strömungsmaschine, insbesondere für Verdichter und Ventilatoren, wobei das Lauf- und Leitrad (1, 2) aus einer Feststoffmatrix mit einer Vielzahl von Strömungskanälen (21) besteht und dass die Feststoffmatrix aus faserartigen Strukturen (14) gebildet wird, welche Strömungskanäle (21) für das Fluid aufweisen und dass das Lauf- und Leitrad (1, 2) zusätzlich als Gleichrichter oder Sieb wirkt.Impeller and stator for a turbomachine, in particular for compressors and fans, the impeller and stator ( 1 . 2 ) from a solid matrix with a large number of flow channels ( 21 ) and that the solid matrix consists of fibrous structures ( 14 ) which flow channels ( 21 ) for the fluid and that the impeller and stator ( 1 . 2 ) also acts as a rectifier or sieve. Lauf- und Leitrad für eine Strömungsmaschine, insbesondere für Verdichter und Ventilatoren, wobei das Lauf- und Leitrad (1, 2) aus einer Feststoffmatrix mit einer Vielzahl von Strömungskanälen (21) besteht und dass die Feststoffmatrix aus quer zur Strömungsrichtung (11) angeordneten Sieben gebildet wird und dass das Lauf- und Leitrad (1, 2) zusätzlich als Gleichrichter oder Sieb wirkt.Impeller and stator for a turbomachine, in particular for compressors and fans, the impeller and stator ( 1 . 2 ) from a solid matrix with a large number of flow channels ( 21 ) and that the solid matrix consists of transverse to the flow direction ( 11 ) arranged sieves is formed and that the impeller and idler ( 1 . 2 ) also acts as a rectifier or sieve. Lauf- und Leitrad für eine Strömungsmaschine, insbesondere für Verdichter und Ventilatoren, wobei das Lauf- und Leitrad (1, 2) aus einer Feststoffmatrix mit einer Vielzahl von Strömungskanälen (21) besteht und dass die Feststoffmatrix in Strömungsrichtung (11) aus mindestens zwei Schichten aufgebaut ist, wobei die erste Schicht aus faserartigen Strukturen (14) oder aus isotropem porösen Material ausgeführt ist und die zweite Schicht aus Segmenten gebildet wird.Impeller and stator for a turbomachine, in particular for compressors and fans, the impeller and stator ( 1 . 2 ) from a solid matrix with a large number of flow channels ( 21 ) exists and that the solid matrix in the direction of flow ( 11 ) is made up of at least two layers, the first layer consisting of fibrous structures ( 14 ) or is made of isotropic porous material and the second layer is formed from segments. Lauf- und Leitrad nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur mechanischen Stabilisierung der Feststoffmatrix Deckbänder (7) vorgesehen sind.Impeller and guide wheel according to one of claims 1 to 11, characterized in that for the mechanical stabilization of the solid matrix cover bands ( 7 ) are provided. Laufrad für eine Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur mechanischen Stabilisierung der Feststoffmatrix bei Radialbauart des Laufrades eine Tragscheibe (16) und eine Deckscheibe (8) vorgesehen sind.Impeller for a turbomachine according to one of claims 1 to 12, characterized in that for the mechanical stabilization of the solid matrix in the radial design of the impeller, a support disc ( 16 ) and a cover plate ( 8th ) are provided. Lauf- und Leitrad nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle (21) in radialer Richtung teilweise miteinander verbunden sind.Impeller and diffuser according to one of claims 1 to 13, characterized in that the flow channels ( 21 ) are partially connected to each other in the radial direction.
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