DE1051454B

DE1051454B - Laufradschaufel fuer foerdernde Kreiselmaschinen

Info

Publication number: DE1051454B
Application number: DEA24605A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Bohmann
Original assignee: APPBAU ROTHEMUEHLE DR BRANDT and
Current assignee: APPBAU ROTHEMUEHLE DR BRANDT and
Priority date: 1956-03-31
Filing date: 1956-03-31
Publication date: 1959-02-26

Description

Laufradschaufel für fördernde Kreiselmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf die Gestaltung der Eintrittskante von Laufradschaufeln für fördernde Kreiselmaschinen und insbesondere für Gebläse.
Entsprechend den bekannten Theorien und Erfahrungen bemüht man sich, unter Zugrundelegung der Geschwindigkeitsdiagramme die Eintrittskanten der Laufradschaufeln so auszubilden, daß ein stoßfreier Eintritt gewährleistet ist. Hierbei werden folgende Einflüsse berücksichtigt: 1. die Eintrittskontraktion, 2. die ablenkende Rückwirkung durch Stau- und Unterdruck, 3. der durch die Wandreibung vor den Schaufeln hervorgerufene Eintrittsdrall, 4. die veränderliche Umfangsgeschwindigkeit bei in den Saugmund vorgezogener Eintrittskante. Die unter 1 bis 3 genannten Einflüsse werden im allgemeinen vernachlässigt. In allen Fällen wird aber bei den Ausführungen mit in den Saugmund vorgezogenen Eintrittskanten der wesentliche Einfluß der veränderlichen Umfangsgeschwindigkeiten durch die mit größerem Radius entsprechend kleinere Bemessung der Eintrittswinkel berücksichtigt.
Es ist nun bereits bekannt, daß sich die Strömung bei normaler Förderung und stoßfreiem Eintritt auf der Druckseite der Schaufeln zwar eng an die Schaufeln anlegt, sich jedoch auf der Saugseite ein Notraum bildet. Hier setzt die Erfindung ein.
Erfindungsgemäß werden die Laufradschaufeln der fördernden Kreiselmaschinen am Eintritt gegenüber dem nach bisher üblicher Berechnungs- und Ausführungsart für den stoßfreien Eintritt ermittelten Verlauf in Laufrichtung abgekrümmt. Das Ziel dieser Maßnahme ist die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit am Eintrittsende und in der Wandnähe der Schaufelrückseite, um die Totraumbildung in diesem Bereich zu unterbinden oder mindestens einzuschränken.
Versuche an entsprechend gestalteten Laufrädern von Gebläsen ergaben eine überraschend große Wirkungsgradverbesserung. Daraus ist zu schließe, daß die Verminderung der auf Ablösung an der Schaufelrückseite beruhenden Verluste einen weit größeren Betrag ausmacht, als die möglichen zusätzlichen Verluste betragen, die durch die Abweichung des Eintrittsendes der Schaufel von der theoretischen Skelettlinie für stoßfreien Eintritt auf der Schaufelvorderseite entstehen.
Bei Schaufeln gleicher Dicke wird hierbei in Kauf genommen, daß die Vorwärtskrümmung eine geringe Wirbelbildung der langsameren druckseitigen Strömung hinter der Schaufeleintrittskante zur Folge Haben kann. Dieser -Nachteil wird bei profilierten Schaufeln zum Teil ausgeglichen, bei denen, von der im Sinne der Erfindung abgekrümmten Skelettlinie ausgehend, ein normales Schaufelprofil derart aufgetragen sein kann, daß die stärkere Wölbung der Profiloberfläche auf der Schaufelrückseite liegt. Die Vorderseite der Schaufel weist in diesem Falle eine erheblich geringere Vorwärtskrümmung in Laufrichtung auf, so daß die druckseitige Strömung kaum nachteilig beeinflußt wird.
Schließlich haben die Versuche gezeigt, daß es zweckmäßig ist, das Maß der Vorwärtskrümmung bei zentrifugal fördernden Kreiselmaschinen von der Radscheibe zur Deckscheibe hin anwachsen zu lassen.
Als Beispiel für die Anwendung der Erfindung sind in der zeichnerischen Darstellung rückwärts gekrümmte Schaufeln von radialen Laufrädern gewählt, bei denen sich durch die gegensinnige Vorwärtskrümmung des vorderen Schaufelendes ein Wendepunkt im Verlauf der Skelettlinie ergibt. Dargestellt wird die Ansicht auf den Laufradboden in der Achsnormalebene ohne Deckscheibe.
Abb. 1 zeigt eine Schaufel nach der bisherigen Ausführungsart; Abb. 2 zeigt eine Schaufel nach dem Gegenstand der Erfindung.
Beide Abbildungen bezwecken die Gegenüberstellung von Verhältnissen für Schaufeln gleicher Dicke. In Abb. 3 und 4 sind profilierte Schaufeln dargestellt, und zwar zeigt Abb. 3 die bisher übliche Schaufelform, während in Abb. 4 die Schaufeln im Sinne der Erfindung ausgebildet sind.
Eingehende Versuche mit den dargestellten Schaufelformen haben ergeben, daß mit der Vorkrümmung des vorderen Schaufelendes nach dem Gegenstand der Erfindung eine Wirkungsgraderhöhung von 3 bis 4,5 % erreichbar ist. Es wurde weiterhin festgestellt, daß bei zentrifugal fördernden Kreiselmaschinen eine Wirkungsgradverbesserung in ähnlicher Größenordnung auch dann zu erreichen ist, wenn im Hinblick auf die wesentlich stärkere Beaufschlagung der deckscheibenseitigen Kanalzonen eine von der Radscheibe zur Deckscheibe hin zunehmende Länge des vorderen Schaufelendes im Sinne der Erfindung aufgekrümmt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Laufradschaufeln für fördernde Kreiselmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Skelettlinie der Schaufel am Eintritt gegenüber dem für den stoßfreien Eintritt ermittelten Verlauf in Laufrichtung abgekrümmt ist.
2. Profilierte Laufradschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung auf der Schaufelrückseite stärker gewählt ist als auf der Schaufelvorderseite.
3. Laufradschaufel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Vorwärtskrümmung bei zentrifugal fördernden Kreiselmaschinen von der Radscheibe zur Deckscheibe hin anwächst. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 619 617.