DE170536C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Bei Turbinen, insbesondere Dampfturbinen, unterliegt das, durch die Schaufelkanäle mit großer Geschwindigkeit hindurchströmende Kraftmittel an den Krümmungsstellen der Schaufeln bekanntlich der Einwirkung einer Zentrifugalkraft, die naturgemäß einen um so größeren Wert besitzt, je stärker die Schaufel gekrümmt ist. Tritt beispielsweise ein Dampfstrahl gemäß Fig. ι der beiliegenden Zeichnungen in der eingezeichneten Pfeilrichtung in die etwa mit dem Radius ρ kreisförmig gekrümmte Schaufel α einer Turbine ein, so wird der Dampfstrahl durch die Schaufelform aus seiner geraden Bahn abgelenkt und durch die Einwirkung der Zentrifugalkraft derart komprimiert werden, daß die einzelnen Stromfäden des Strahles, falls die Höhe der Schaufel konstant bleibt, ihre Dicke /\ b ändern. (Die »Höhe« der Schaufel ist in Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene zu messen.)In turbines, especially steam turbines, the force means flowing through the blade channels at high speed at the points of curvature of the blades is known to be subject to the action of a centrifugal force, which naturally has a greater value the more the blade is curved. If, for example a jet of steam according to FIG. Ι the accompanying drawings in the indicated arrow direction in the ρ about with the radius circularly curved blade α a a turbine, the vapor jet is deflected by the blade shape from its straight path and compressed by the action of centrifugal force in such a way that the individual stream filaments of the jet, if the height of the blade remains constant, change their thickness / \ b . (The "height" of the blade is to be measured in Fig. 1 perpendicular to the plane of the drawing.)

Wie in Fig. 1 angedeutet, stoßen infolge dieser Wirkung die in der Umlaufrichtung des Rades hinteren Strahlfäden auf die vorderen, wodurch Stoß- und Wirbelungsverluste auftreten. An der Innenseite des Schaufelkanales (bei c) hebt sich ferner der Dampfstrahl von der Schaufelwandung ab, was ebenfalls Wirbelungsverluste zur Folge hat. Beim Austritt aus der Schaufel endlich wird der durch den Zentrifugaldruck komprimierte Dampfstrahl plötzlich wieder expandieren, d. h. die Einzelstrahlen werden nach allen Seiten streuen und dann ganz verschieden gerichtet in die Schaufeln der nächsten Räder eintreten, womit wiederum erhebliche Arbeitsverluste verbunden sind.As indicated in FIG. 1, as a result of this effect, they hit in the direction of rotation the wheel's rear ray filaments on the front, causing shock and vortex losses appear. On the inside of the blade channel (at c) the steam jet also lifts off the blade wall, which also results in turbulence losses. When it comes out of the shovel, finally the steam jet compressed by the centrifugal pressure will suddenly expand again, d. H. the individual rays will scatter in all directions and then directed quite differently into the blades of the Enter the next wheels, which in turn entails considerable loss of work.

Diesen bei allen Turbinen auftretenden Mängeln hat man bisher dadurch zu begegnen gesucht, daß man die Durchtrittskanäle nach der Mitte hin entsprechend verengte, um auf diese Weise ein Abheben des Dampfstrahles von der Schaufelwandung (bei c) auszuschließen. Da aber die Verengung unzweckmäßig und ohne Erkenntnis der Strömungs- und Zustandsänderungen des Treibmittels vorgenommen wurde, indem man sie durch den Versuch bestimmte, so blieben die durch den Zentrifugaldruck des Kraftmittels bedingten Stoß-, Wirbelungs- und Streuungsverluste immer noch bestehen und lieferten einen erheblichen Beitrag zu den für unvermeidlich gehaltenen Dampfreibungsverlusten innerhalb der Turbine.These deficiencies, which occur in all turbines, have hitherto been countered in this way sought that one narrowed the passage channels towards the middle accordingly, in this way to prevent the steam jet from lifting off the blade wall (at c). But there the constriction was carried out inappropriately and without knowledge of the changes in flow and state of the propellant by determined by the experiment, remained that by the centrifugal pressure of the fuel induced shock, vortex and scattering losses still exist and made a significant contribution to the for inevitable steam friction losses within the turbine.

Der Erfinder hat sich nun die Aufgabe gestellt, ausfindig zu machen, unter welchen Bedingungen der Dampf in den Schaufelkanälen geführt und wie die letzteren profiliert werden müssen, um die oben erwähnten, durch den Zentrifugaldruck des Kraftmittels innerhalb der Schaufeln bedingten Arbeitsverluste zu vermeiden.The inventor has now set himself the task of finding out which ones Conditions of the steam guided in the blade channels and profiled like the latter must be to the above mentioned, by the centrifugal pressure of the To avoid power means within the blades caused work losses.

Zunächst ist aus den einleitenden, an Hand der Fig. 1 gemachten Erörterungen bereits der Schluß zu ziehen, daß die Ablenkung des Strahles innerhalb des Schaufelkanales ganz allmählich, d. h. mit Hilfe einer Schaufelkrümmung erfolgen muß, die mit einem Krümmungsradius p-00 beginnt und allmählich zu dem kleinsten zulässig erscheinendenFirst of all, the conclusion to be drawn from the introductory discussions made with reference to FIG. 1 is that the deflection of the jet within the blade channel must be very gradual, that is, with the aid of a blade curvature which begins with a radius of curvature p- 00 and gradually increases the smallest that appears admissible

Krümmungsradius p_m übergeht (Fig. 2). Die Schaufel darf also nicht nach einem Kreisbogen geformt sein, sondern etwa nach einer Sinuslinie, Kettenlinie, elastischen Linie oder dergl., wie sich übrigens auch aus den späteren Entwickelungen ergaben wird. Der Erfinder hat für seine Untersuchungen eine Schaufelform gemäß Fig. 2 zugrunde gelegt, bei welcher die Schaufel nach einer Sinuslinie verläuft.Radius of curvature p _m passes (Fig. 2). The blade must therefore not be shaped according to an arc of a circle, but rather according to a sine line, chain line, elastic line or the like, as will incidentally also result from later developments. The inventor has based his investigations on a blade shape according to FIG. 2, in which the blade runs along a sinusoidal line.

Es sei zunächst angenommen, daß der Schaufelkanal die konstante Breite B besitzt und daß sein Eintrittsquerschnitt durch ein Rechteck von der Breite B und der Höhe H gebildet werde (H senkrecht zur Zeichenfläche gemessen). Der Eintrittsquerschnitt BxH ist in Fig. 3 für sich besonders dargestellt. Eine konstante Breite B für den ganzen Verlauf des Längsprofiles der Schaufel empfiehlt sich aus dem Grunde, weil in diesem Falle die innere und äußere Begrenzung des Schaufelkanales äquidistant ist, was aus Gründen der praktischen Ausführungerwünscht ist.It is initially assumed that the blade channel has the constant width B and that its inlet cross-section is formed by a rectangle of width B and height H (H measured perpendicular to the drawing surface). The inlet cross section BxH is shown separately in FIG. 3. A constant width B for the entire course of the longitudinal profile of the blade is recommended for the reason that in this case the inner and outer boundaries of the blade channel are equidistant, which is desirable for practical reasons.

Durch theoretische Entwickelungen hat nun ferner der Erfinder die gesetzmäßige Beziehung aufgestellt, nach welcher sich in jedem einzelnen Querschnitt des Schaufelkanales der durch die Krümmung der Schaufel veranlaßte Zentrifugaldruck ρ von hinten nach vorn (vom Rücken nach der Höhlung der Schaufel hin) ändert. Gegenüber diesem Zentrifugaldruck kann selbstverständlich die durch die Drehung des Laufrades bedingte Fliehkraft des Dampfes vollkommen vernachlässigt werden. Der Erfinder hat diesen Berechnungen eine Freistrahlturbine zugrunde gelegt, d. h. eine solche Turbine, bei welcher in der Düse vor dem Eintritt des Dampfes in das erste Schaufelrad die gesamte verfügbare Arbeit zur Beschleunigung des Dampfes umgesetzt wird.Through theoretical developments, the inventor has now established the lawful relationship according to which the centrifugal pressure ρ caused by the curvature of the blade changes from back to front (from the back to the cavity of the blade) in each individual cross-section of the blade channel. Compared to this centrifugal pressure, the centrifugal force of the steam caused by the rotation of the impeller can of course be completely neglected. The inventor based these calculations on a free jet turbine, ie a turbine in which the entire available work for accelerating the steam is implemented in the nozzle before the steam enters the first paddle wheel.

Die Berechnungen des Erfinders ergeben, daß innerhalb jedes einzelnen Kanalquerschnittes der Zentrifugaldruck abhängig ist von der absoluten Größe des Krümmungsradius, welcher in jedem Querschnitt von hinten nach vorn (vom Schaufelrücken nach der Schaufelhöhlung hin) zunimmt. Demgemäß ist beispielsweise im Mittelquerschnitt E-E der Fig. 2 der Dampfdruck am Schaufelrücken am kleinsten, während er nach der Schaufelhöhlung hin stetig bis fast auf den vierfachen Betrag zunimmt. Für alle übrigen Querschnitte gilt ein ähnliches Gesetz, derart, daß in sämtlichen Querschnitten der Dampfdruck an dem Schaufelrücken gleich dem Kondensatordruck ist, und nach der Schaufelhöhlung hin stetig anwächst. Dieses Anwachsen des Dampfdruckes ist für den Mittelquerschnitt am größten und nimmt nach den Endquerschnitten hin, entsprechend der stetigen Zunahme des Krümmungsradius bis auf den Wert Unendlich, allmählich bis auf Null ab.The inventor's calculations show that the centrifugal pressure within each individual channel cross-section is dependent on the absolute size of the radius of curvature, which increases in each cross-section from back to front (from the blade back to the blade cavity). Accordingly, for example, in the central cross section EE of FIG. 2, the vapor pressure at the blade back is smallest, while it increases steadily up to almost four times the amount after the blade cavity. A similar law applies to all other cross-sections, such that in all cross-sections the vapor pressure at the back of the vane is equal to the condenser pressure and increases steadily towards the vane cavity. This increase in vapor pressure is greatest for the central cross-section and gradually decreases to zero after the end cross-sections, corresponding to the steady increase in the radius of curvature up to the value infinite.

Der Erfinder hat sich nun ferner die Aufgabe gestellt, daß die Dicke dp (Fig. 2) der einzelnen Strahllamellen, trotzdem der Druck nach obigem von Lamelle zu Lamelle stetig wächst, dennoch überall und für sämtliche Lamellen konstant bleibt, so daß die einzelnen Strahlfäden stoßfrei, wirbelungsfrei und ohne Reibungsverluste nebeneinander herlaufen. Diese Bedingung kann nun, da der Druckp, wie erwähnt, vom Schaufelrücken nach der Schaufelhöhlung hin erheblich wächst und somit der Dampf mehr und mehr komprimiert wird, nur dadurch erfüllt werden, daß man den Querschnitt vom Rücken nach der Höhlung hin entsprechend dem Steigen des Druckes stetig und gesetzmäßig verengt, wie dies in Fig. 4 (Schnitt nach E-E der Fig. 2) veranschaulicht ist. Am Schaufelrücken besitzt dieser Querschnitt die Höhe H, welche mit der Höhe des Eintrittsquerschnittes übereinstimmt. An der Schaufelhöhlung dagegen ist der Querschnitt auf die Höhe h verengt. Trotzdem also der Druck, wie die Berechnungen ergeben haben, go von innen nach außen etwa auf den vierfachen Betrag steigt, bleibt die Dicke dp, der einzelnen Strahllamellen, die in Fig. 4 im Querschnitt eingezeichnet sind, dennoch konstant, weil der Durchtrittsquerschnitt für jede Lamelle nach vorn hin (nach der Schaufelhöhlung hin) entsprechend verengt ist.The inventor has now set himself the task of ensuring that the thickness dp (Fig. 2) of the individual jet lamellas, although the pressure according to the above increases steadily from lamella to lamella, nevertheless remains constant everywhere and for all lamellae, so that the individual jet filaments are bump-free run side by side, free of eddies and without friction losses. Since the pressure p, as mentioned, increases considerably from the blade back to the blade cavity and thus the steam is compressed more and more, this condition can only be met by changing the cross-section from the back to the cavity in accordance with the rise of the Pressure is steadily and regularly narrowed, as illustrated in FIG. 4 (section according to EE of FIG. 2). At the back of the blade, this cross-section has the height H, which corresponds to the height of the inlet cross-section. At the blade cavity, on the other hand, the cross-section is narrowed to the height h. Even though the pressure, as the calculations have shown, go from the inside to the outside rises approximately four times the amount, the thickness dp of the individual jet lamellas, which are shown in cross-section in FIG The lamella is correspondingly narrowed towards the front (towards the blade cavity).

Für die Verengungen jeder Stelle eines bestimmten Querschnittes ist, falls die Dicke dp der einzelnen Lamellen genau konstant bleiben soll, der ganze, jeweilig sich aus der Rechnung ergebende Zustand des Kraftmittels an der betreffenden Stelle zu berücksichtigen, d. h. nicht allein sein Druck, sondern auch seine Geschwindigkeit, sein spezifisches Volumen, seine Reibungsverluste usw. Beispielsweise wird mit Rücksicht hierauf die Höhe h (Fig. 4) an der Schaufelhöhlung auf folgende Weise erhalten: Die allein mit Rücksicht auf den Zentrifugaldruck sich ergebende Höhe sei zunächst h_v welches Maß wesentlich kleiner ist als h. Dieser Betrag Zj₁ muß nun in dreifacher Hinsicht eine Vergrößerung erfahren. Die erste Vergrößerung wird dadurch nötig, daß, entsprechend dem vergrößerten Druck des Kraftmittels an der Schaufelhöhlung, die Geschwindigkeit desselben erheblich verringert ist; diese Verringerung der Geschwindigkeit bedingt eine entsprechende Volumenvergrößerung, so daß die Höhe It₁ auf den Wert Zj₂ zu vergrößern ist. Die zweite Vergrößerung ist dadurchFor the constrictions of each point of a certain cross-section, if the thickness dp of the individual lamellae is to remain exactly constant, the entire state of the power means at the point in question, i.e. not only its pressure, but also its pressure, must be taken into account Speed, its specific volume, its friction losses, etc. For example, with this in mind, the height h (Fig. 4) at the blade cavity is obtained in the following way: The height resulting solely from the centrifugal pressure is initially h _v, which dimension is significantly smaller as h. This amount Zj ₁ must now be increased in three ways. The first increase is necessary because, corresponding to the increased pressure of the power means at the blade cavity, the speed of the same is considerably reduced; this reduction in speed requires a corresponding increase in volume, so that the height It ₁ must be increased to the value Zj _2. The second magnification is through

bedingt, daß durch die Dampf reibung die Geschwindigkeit noch weiter sinkt; dementsprechend ist die Höhe h₂ auf den Wert Zi₃ zu vergrößern. Die dritte Vergrößerung endlich beruht darauf, daß die Reibungsarbeit sich in Wärme umsetzt und diese wiederum das spezifische Volumen vergrößert; infolgedessen steigt der Wert h_s endlich auf das richtige Maß h. Ähnlichdue to the fact that the steam friction decreases the speed even further; accordingly, the height h _{2 is} to be increased to the value Zi _3. Finally, the third magnification is based on the fact that the work of friction is converted into heat, which in turn increases the specific volume; as a result, the value h _s finally rises to the correct amount h. Similar

ίο wird auch für jede andere Stelle desselben Querschnittes die zugehörige Höhe erhalten, wodurch sich die in Fig. 4 veranschaulichte Querschnittsform ergibt.ίο will also be the same for every other place Cross-section obtained the associated height, which illustrated in Fig. 4 Cross-sectional shape results.

In ähnlicher Weise wie für den Querschnitt E-E läßt sich nun auch für jeden anderen Querschnitt des Schaufelkanales die Veränderlichkeit des Druckes ρ von innen nach außen ableiten, woraus sich dann unter der Bedingung, daß die Dicke aller Strahllamellen konstant bleibt, wiederum eine Querschnittsform ergibt, bei welcher ähnlich wie in Fig. 4 der Querschnitt nach der Schaufelhöhlung hin entsprechend verengt ist. Die Verengung muß jedenfalls im mittleren Querschnitt E-E am größten sein und nimmt, wie bereits erwähnt, nach den Enden des Schaufelkanales hin entsprechend dem stetigen Sinken der Krümmung allmählich ab, derart, daß sich an den Enden ein rechteckiger Querschnitt von der Breite B und der Höhe H ergibt. In Fig. 5 sind die Profile für. eine größere Anzahl von Querschnitten vergrößert dargestellt. An der Innenseite (am Schaufelrücken) ist die Höhe gh = H sämtlicher Querschnitte die gleiche, an der Außenseite dagegen (an der Schaufelhöhlung) ist die Höhe i k für den mittelsten Querschnitt am kleinsten und wächst allmählich auf Z₁ Jc₁, i₂ k₂ bis i₄ &₄.In a similar way to the cross-section EE , the variability of the pressure ρ from the inside to the outside can now also be derived for every other cross-section of the blade channel, from which, under the condition that the thickness of all jet lamellas remains constant, a cross-sectional shape results in which, similar to FIG. 4, the cross section is correspondingly narrowed towards the blade cavity. The narrowing must in any case be greatest in the middle cross-section EE and, as already mentioned, gradually decreases towards the ends of the blade channel in accordance with the steady decrease in the curvature, so that at the ends there is a rectangular cross-section of width B and height H results. In Fig. 5 the profiles for. a larger number of cross-sections shown enlarged. On the inside (at the blade back) the height gh = H of all cross-sections is the same, on the outside (at the blade cavity) the height ik for the middle cross-section is smallest and increases gradually to Z ₁ Jc ₁ , i ₂ k ₂ to i ₄ & ₄ .

Hieraus ergibt sich, daß die Längsprofile der Schaufel, wie in Fig. 7 dargestellt, in der Mitte eingezogen erscheinen. Die in Fig. 7 veranschaulichten Profile sind nach den in Fig. 6 eingezeichneten fünf Schnitten I-I, II-II usw. gelegt und in Abwickelung dargestellt. Bei dem an der Schaufelhöhlung entlanglaufenden Schnitt I-I ist die Einziehung in der Mitte am größten, bei den anderen nimmt sie allmählich ab, bis endlich der am Schaufelrücken entlanglaufende Schnitt die Einziehung Null besitzt, d. h. rechteckig ist. An der am Schaufelrücken entlanglaufenden Strahllamelle werden eben die Dampfteilchen nicht von den anderen gedrückt und daher nicht komprimiert, so daß die Querschnittshöhe auf der ganzen Länge des Schaufelfückens konstant bleiben kann. Je mehr dagegen die Dampfteilchen nach der Schaufelhöhlung hin liegen, um so stärker werden sie von den anderen Dampfteilchen gedrückt und komprimiert, so daß die Querschriittshöhe, um die Dicke der Strahllamellen konstant zu erhalten, allmählich verengt werden muß, und zwar muß diese Verengung um so rascher erfolgen, je stärker die Krümmung der Schaufel ist, am stärksten also in dem Mittelquerschnitt des Schaufelkanales.It follows that the longitudinal profiles of the blade, as shown in FIG. 7, in appear indented in the middle. The profiles illustrated in FIG. 7 are according to the in Fig. 6 drawn five sections I-I, II-II, etc. placed and shown in development. In the section I-I running along the blade cavity, the retraction is in the middle it is greatest, with the others it gradually decreases until finally the one running along the back of the shovel Section has the recovery zero, i.e. H. is rectangular. On the back of the shovel The vapor particles are not pressed by the others along the jet lamella and therefore not compressed, so that the cross-sectional height can remain constant over the entire length of the blade root. On the other hand, the more the vapor particles lie towards the blade cavity, the stronger they are pressed and compressed by the other vapor particles, so that the cross-section height, in order to keep the thickness of the jet lamellas constant, it must be gradually narrowed, namely this narrowing must the more rapidly the more pronounced the curvature of the blade is, i.e. the most pronounced in the central cross-section of the blade channel.

Da die aus Fig. 5 ersichtliche Größe der Verengung innerhalb jedes Querschnittes abhängig ist von der absoluten Größe des jeweiligen Krümmungsradius, so ist es auch aus diesem Grunde, um die Querschnitte ganz allmählich und stetig ineinander übergehen zu lassen, unbedingt erforderlich, daß die Größe des Krümmungsradius ρ von dem kleinsten Werte in der Mitte ganz allmählich und stetig bis auf den Wert 00 an den Endquerschnitten zunimmt. Denn nur in diesem Falle ist es möglich, daß gemäß Fig. 5 die verengte Höhe i k ganz allmählich und stetig auf I₁ Ii₁ , f, k₂ usw. und endlich bis zum Werte H im Endquerschnitt anwächst. Würde dagegen das Längsprofil des Kanales, wie bei früheren Turbinen, aus geradlinigen und kreisförmigen Stücken zusammengesetzt sein, so müßte an den Übergangsquerschnitten, an denen der Krümmungsradius vom Werte 00 plötzlich auf einen endlichen konstanten Wert übergeht, auch die Kanalhöhe ganz plötzlich verengt werden, wodurch sich unmögliche Gestaltungen des Schaufelkanales ergeben würden.Since the size of the constriction within each cross-section that can be seen in FIG. 5 depends on the absolute size of the respective radius of curvature, it is also for this reason, in order to let the cross-sections merge into one another very gradually and steadily, that the size of the Radius of curvature ρ increases very gradually and steadily from the smallest value in the middle to the value 00 at the end cross-sections. Because only in this case is it possible that according to FIG. 5 the narrowed height ik increases very gradually and steadily to I ₁ Ii ₁ , f, k ₂ etc. and finally to the value H in the final cross section. If, on the other hand, the longitudinal profile of the channel were to be composed of straight and circular pieces, as in earlier turbines, then at the transition cross-sections at which the radius of curvature suddenly changes from the value 00 to a finite constant value, the channel height would also have to be suddenly narrowed, as a result of which impossible designs of the blade channel would result.

Die aus den Fig. 4 und 5 ersichtliche Querschnittsform läßt sich durch Prägen und Warmpressen ohne Schwierigkeit, durch Fräsen dagegen nur unter Benutzung komplizierter Fräseinrichtungen herstellen. Es ist daher wünschenswert, Annäherungsformen an das theoretisch richtige Schaufelprofil zu finden und rechnerisch genau zu bestimmen. Hält man zunächst aus den oben angeführten Gründen an der konstanten Breite B des Schaufelkanales fest, so stellen die Fig. .8 bis 11 brauchbare Annäherungsformen an das theoretisch, richtige Profil dar. In Fig. 8 sind statt der Begrenzungskurven g i und h k, die allmählich nach den Enden des Schaufelkanales hin in die Geraden g I₁ und h k₁ übergehen , die Geraden / m gewählt, so daß der Durchtrittsquerschnitt stets rechtwinklig ist. In der Mitte des Schaufelkanales (also am Scheitel) ist das Rechteck am kleinsten und geht nach den Enden der Schaufeln hin allmählich in das Rechteck HxB über.The cross-sectional shape shown in FIGS. 4 and 5 can be produced without difficulty by embossing and hot pressing, whereas by milling it can only be produced using complicated milling devices. It is therefore desirable to find approximations to the theoretically correct blade profile and to determine it with computational accuracy. First keeping of the reasons given above to the constant width B of the vane passage fixed, so .8, Figs. To 11 useful approximation forms to the theoretically correct profile. In Fig. 8, gi, instead of the boundary curves and hk, the gradually after the ends of the blade channel merge into the straight lines g I ₁ and _{hk 1} , the straight line / m selected so that the passage cross-section is always right-angled. In the middle of the blade channel (i.e. at the apex) the rectangle is smallest and gradually merges into the rectangle HxB towards the ends of the blades.

Diese Annäherung ist zwar die einfachste, doch wird bei derselben die Dicke der Einzellamellen so bedeutend verändert, daß wesentliche Querverschiebungen im Dampf und infolgedessen Reibungsverluste eintreten. Jedoch wäre diese Form gerade für kleinere Turbinen wegen ihrer Einfachheit sehr brauchbar.This approximation is the simplest, but with it the thickness of the individual lamellas becomes changed so significantly that substantial transverse displacements in the steam and as a result Frictional losses occur. However, this shape would be very useful for smaller turbines because of its simplicity useful.

Eine zweite Annäherung zeigt Fig. 9. StattA second approximation is shown in FIG. 9. Instead

der Kurven g i und h k sind die schrägen Geraden g m und h η gewählt, die allmählich (nach den Enden des Schaufelkanales hin) in die Geraden g I₁ und /2 Zr₁ übergehen. Diese Annäherung ist zwar besser als die in Fig. 8, bedingt aber immerhin noch recht erhebliche Querverschiebungen in den Strahlelementen.the curves gi and hk, the oblique lines are gm and h η chosen which gradually in the line g (back to the ends of the vane passage) pass I ₁ and / 2 Zr. ₁ Although this approximation is better than that in FIG. 8, it still causes quite considerable transverse displacements in the radiating elements.

Dagegen wird durch die in Fig. 10 dargestellte Form das theoretisch richtige Profil so gut angenähert, daß diese Form für alle Fälle brauchbar erscheint. Statt der theoretischen Kurve g i ist der Linienzug g in η gewählt, der sich aus einer schrägen und einer wagerechten Geraden zusammensetzt. Es steht natürlich nichts' im Wege, die theoretisch richtige Kurve durch einen mehrfachen Polygonzug noch mehr anzunähern. Beispielsweise ist in Fig. 11 anstatt der theoretisehen Kurve g i der Linienzug I πι η ο gewählt, welcher die Kurve g i mehrfach schneidet. Sehr geeignet wegen seiner leichten Herstellbarkeit ist auch der treppen förmige Linienzug I mn ο gemäß Fig. 11 a.In contrast, the shape shown in FIG. 10 approximates the theoretically correct profile so well that this shape appears useful for all cases. Instead of the theoretical curve gi , the line g in η is chosen, which is composed of an inclined and a horizontal straight line. Of course, nothing stands in the way of approximating the theoretically correct curve even more by means of a multiple polygon. For example, in FIG. 11, instead of the theoretical curve gi, the line I πι η ο is selected, which intersects the curve gi several times. The step-shaped line I mn o according to FIG. 11 a is also very suitable because it is easy to manufacture.

Auf die rechnerische Methode, nach welcher der Erfinder für eine jede dieser Formen, insbesondere für die Formen in Fig. IO und 11, den Linienzug mathematisch derart bestimmt, daß die bestmögliche Annäherung an die theoretische Kurve erreicht wird, kann an dieser Stelle nicht näher eingegangen werden. Jedenfalls hat die Annäherung derart zu erfolgen, daß genau die gleiche Dampfmenge wie beim theoretisch richtigen Profil hindurchtritt. Es ist hierbei zu beachten, daß in dem Querschnittspunkte m in Fig. 10 bezw. in den Querschnittspunkten m und η in Fig. 11 im Längenprofil des Schaufelkanales entsprechende Kanten entstehen, die mit den Seitenwandungen äquidistant verlaufen, und ist daher bei diesen Formgebungen stets die Bedingung zu erfüllen, daß an diesen Längskanten ein plötzliches ! Übertreten des Kraftmittels aus dem einen in den anderen Querschnittsteil nicht stattfinden darf, weil hierdurch plötzlicher Richtungswechsel, d. h. Stoß- und Wirbelungsverluste im Dampf entstehen würden. Bei richtiger Wahl der des angenäherten Linienzüges läßt sich diese Bedingung stets erfüllen. Eine fernere recht gute Annäherung, welche den großen Vorzug besitzt, eine sehr einfache und billige Herstellung der Schaufel durch Radfräser zu ermöglichen, ist in den Fig. 12 und 13 angegeben. Diese Form entspricht der in Fig. 9 dargestellten Annäherung insofern, als das in den Endquerschnitten des Schaufelkanales vorhandene Rechteck g h Z₁, Ar₁ zu einem Bogenrechteck umgewandelt ist, während nach der Mitte des Schaufelkanales hin anstatt der theoretischen Begrenzungskurve . wieder die schrägen Geraden g m und h η gewählt sind. Wird nun ein doppelt konischer Radfräser \ mit kugeligem Mittelteil angewendet, welcher um die Achsey etwa um 30 ° nach links und rechts schwingen kann, so ist derselbe, wie aus den Fig. 12 und 13 hervorgeht, geeignet, die ganze Schaufelform in einem Arbeitsgange herzustellen. Bei der in Fig. 12 veranschaulichten Stellung des Fräsers arbeitet dieser das Mittelprofil g m η h aus. Jedes seitlich von der Mitte liegende Profil wird dadurch erhalten, daß das Turbinenrad entsprechend weiter bewegt und gleichzeitig der Fräser \ etwas um seine Achse y gedreht wird. Bei der in Fig. 13 veranschaulichten Stellung hat sich das Turbinenrad so weit verschoben, daß der Fräser den Endquerschnittt g-h, Z₁-Ar₁ ausarbeiten kann. Selbstverständlich muß hierbei die Achsey mit dem Mittelpunkt des Kreisbogens z, Ic₁ zusammenfallen. Die Beschreibung des für diese Arbeitsweise erforderlichen Fräsapparates selbst würde an dieser Stelle zu weit führen.The computational method, according to which the inventor mathematically determines the lines for each of these shapes, in particular for the shapes in FIGS. 10 and 11, in such a way that the best possible approximation of the theoretical curve is achieved, cannot be discussed in more detail at this point will. In any case, the approximation has to be made in such a way that exactly the same amount of steam passes through as with the theoretically correct profile. It should be noted that in the cross-sectional points m in Fig. 10 respectively. In the cross-sectional points m and η in Fig. 11 in the longitudinal profile of the blade channel corresponding edges are created, which run equidistantly with the side walls, and the condition must therefore always be met with these shapes that a sudden! Crossing of the power means from one to the other cross-sectional part must not take place, because this would result in a sudden change of direction, ie shock and turbulence losses in the steam. With the correct choice of the approximate lines, this condition can always be met. Another very good approximation, which has the great advantage of enabling a very simple and inexpensive manufacture of the blade by means of wheel milling cutters, is given in FIGS. This shape corresponds to the approximation shown in FIG. 9 insofar as the rectangle gh Z ₁ , Ar ₁ present in the end cross-sections of the blade channel is converted to an arched rectangle, while toward the center of the blade channel instead of the theoretical limiting curve. again the inclined straight lines gm and h η are selected. Now, a double-conical Radfräser \ applied with a spherical central portion which around the axis y by about 30 ° to the left and can swing right, is the same as 12 and 13 seen from the FIG., Suitable for the entire blade shape in a work underway to manufacture. In the position of the milling cutter illustrated in FIG. 12, it works out the central profile gm η h . Each profile located laterally from the center is obtained in that the turbine wheel further moves accordingly, and at the same time the cutter is rotated a little around its axis y \. In the position illustrated in FIG. 13, the turbine wheel has shifted so far that the milling cutter can work out the end cross section gh, Z ₁ -Ar ₁ . Of course, the axis y must coincide with the center of the circular arc z, Ic ₁ . The description of the milling device itself required for this mode of operation would lead too far at this point.

Wie oben erläutert wurde, ist das Querprofil des Schaufelkanales am Eintritt rechteckig und kontrahiert sich dann gesetzmäßig bis zur Mitte, um sich bis zum Ende wieder zum Rechteck zu erweitern. Die Grundfläche des Schaufelbodens (an der Schaufelhöhlung) hat demnach in der Abwickelung etwa die in Fig. 14 veranschaulichte Gestalt. Soll die Schaufel nun mit einem Stirnfräser oder auch durch Hobeln dargestellt werden, so darf, wie aus den skizzierten Bahnlinien pp und q q des Fräsers hervorgeht, die Höhe h in der Mitte der Schaufel nicht kleiner TT As explained above, the transverse profile of the blade channel is rectangular at the inlet and then contracts in accordance with the law up to the middle, in order to expand again to a rectangle up to the end. The base area of the blade bottom (at the blade cavity) accordingly has approximately the shape illustrated in FIG. 14 in the development. If the blade is to be represented with a face milling cutter or also by planing, then, as can be seen from the sketched path lines pp and qq of the cutter, the height h in the middle of the blade must not be less than TT

als sein, weil sonst mehr als drei Fräser-than be, because otherwise more than three milling

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passagen oder Hobelschnitte nötig sein würden, wodurch die Schaufelherstellung wesent-passages or plane cuts would be necessary, making the shovel manufacture essential

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lieh verteuert würde. Die Bedingung Ii > borrowed would become more expensive. The condition Ii >

empfiehlt sich auch aus dem Grunde, weil der Neigungswinkel der Flanken gegeneinander nicht zu groß werden darf, da andernfalls ein Abheben des Strahles von den Flanken zu befürchten ist.is also recommended for the reason because the angle of inclination of the flanks against each other must not become too large, as otherwise the beam may lift off the flanks.

Andererseits ergeben die theoretischen Ermittelungen, daß das Längsprofil in seiner Mitte in vielen Fällen eine verhältnismäßig starke Einziehung erfahren muß, so daß die Größe /2 entsprechend klein wird. Um nunOn the other hand, the theoretical determinations show that the longitudinal profile in his Mitte has to experience a relatively strong withdrawal in many cases, so that the Size / 2 becomes correspondingly small. To now

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trotzdem der Bedingung h > zu genügen, kann man folgende Maßnahme treffen. Statt die Breite B des Schaufelkanales konstant zu erhalten, was sich allerdings aus konstruktiven Rücksichten empfiehlt, kann man den Schaufelkanal nach seiner Mitte hin auch in der Querrichtung allmählich etwasTo still satisfy the condition h >, the following measure can be taken. Instead of keeping the width B of the blade channel constant, which is advisable for structural reasons, the blade channel can also be gradually moved towards its center in the transverse direction

verengen. Diese Quereinziehung gestattet alsdann, die Höhe h entsprechend größer zu wählen, so daß die Kontraktionen in der Höhe geringer werden.narrow. This transverse retraction then allows the height h to be selected correspondingly larger, so that the contractions in height become smaller.

Um diesen Gedanken auszuführen, verfährt man am einfachsten in der Weise, daß man von dem theoretisch gefundenen Querprofil in der Mitte des Schaufelkanales sowie von dem rechteckigen Endquerschnitt ausgeht und ίο alsdann den letzteren in der Höhe und Breite entsprechend derart verändert, daß die Höhe H verkleinert wird, so daß der Bedin-The easiest way to carry out this idea is to proceed from the theoretically found cross-section in the middle of the blade channel and from the rectangular end cross-section and then change the height and width of the latter in such a way that the height H is reduced so that the condi-

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gung h > genügt wird. Die Breite B gung h > is sufficient. The width B

dagegen wird im Endquerschnitt entsprechend vergrößert, so daß der in Fig. 6 dargestellte Schaufelkanal nicht mehr konstante Breite besitzt, sondern an seinen Enden erweitert oder umgekehrt in seiner Mitte eingezogen erscheint. Stellt in Fig. 15 das Rechteck von der Breite B die Ausstreckung des in Fig. 6 dargestellten Schaufelkanales dar, so ist nach vorstehendem in den Endquerschnitten die Breite B etwa auf B₁ zu ver-on the other hand, the end cross-section is correspondingly enlarged, so that the blade channel shown in FIG. 6 no longer has a constant width, but rather widened at its ends or, conversely, appears drawn in at its center. If in Fig. 15 the rectangle of width B represents the extent of the blade channel shown in Fig. 6, then according to the above in the end cross-sections, the width B is to be reduced to approximately B ₁ .

25'größern. Der Übergang auf die in der Mitte des Schaufelkanales vorhandene Breite B erfolgt nach Kurven r, welche derart beschaffen sein müssen, daß sie den Dampf ganz allmählich und ohne Stoß vom Eintritt bis in die Mitte der Schaufel leiten und ebenso sanft und stoßlos den Dampf weiter bis zum Ende der Schaufel führen. Es muß deshalb ein Kurvenzug gewählt werden, dessen Tangenten in der Mitte sowie an den Enden des Schaufelkanales parallel zur Längsrichtung verlaufen. Außerdem müssen die Krümmungsradien in den Endquerschnitten = 00 sein, um den eintretenden Dampf stoßlos abzulenken. Aus theoretischen Erwägungen hat der Erfinder den Schluß gezogen, daß allen diesen Bedingungen am besten durch geeignete Sinuskurven genügt wird. Hierdurch wird eine Profilkurve geschaffen, welche die eintretenden Dampflamellen mit größtmöglichem Krümmungsradius, d. h. mit geringster Dampf kompression und mit sanftestem Richtungswechsel parallel richtet, dieselben ohne Stoß und Wirbel ablenkt und bis zur Mitte der Schaufel komprimiert, und endlich die Dampf strahlen wieder parallel gerichtet austreten läßt.25 'larger. The transition to the width B in the middle of the shovel channel takes place according to curves r, which must be designed in such a way that they guide the steam very gradually and without jolt from the inlet to the middle of the shovel and just as gently and jerklessly the steam further to lead to the end of the bucket. A curve must therefore be selected whose tangents in the middle and at the ends of the blade channel run parallel to the longitudinal direction. In addition, the radii of curvature in the end cross-sections must be = 00 in order to deflect the incoming steam smoothly. From theoretical considerations, the inventor has drawn the conclusion that all of these conditions are best satisfied by suitable sinusoids. This creates a profile curve which aligns the entering steam lamellas with the greatest possible radius of curvature, i.e. with the lowest possible steam compression and with the gentlest change of direction, deflects them without jolts and eddies and compresses them to the center of the blade, and finally lets the steam exit again in a parallel direction .

Wird das in Fig. 15 in der Abwickelung dargestellte Längsprofil der Schaufel wiederum gemäß Fig. 6 entsprechend gekrümmt, so ergibt sich das in Fig. 16 veranschaulichte Längsprofil, das in seiner Mitte gegenüber den Enden in der Breitenrichtung eingezogen erscheint. Bei dieser Form der Längsprofile können allerdings etwa an den Stellen s Wendepunkte eintreten, wodurch Richtungswechsel in den Dampfstrahlen und somit die Gefahr von Wirbelung oder dergl. verbunden ist. Immerhin bietet diese Profilierung den Vorteil, daß wegen der vergrößerten Breite B₁ eine größere Schaufelteilung verwendet werden kann, so daß die Schaufelzahl geringer wird, was für die ganze Preisbildung der Turbine von großem Einfluß ist.If the longitudinal profile of the blade shown in the development in FIG. 15 is again correspondingly curved according to FIG. 6, the result is the longitudinal profile illustrated in FIG. 16, which appears to be drawn in in its center opposite the ends in the width direction. With this form of the longitudinal profiles, however, turning points can occur approximately at the points s , whereby a change of direction in the steam jets and thus the risk of eddies or the like is connected. After all, this profiling offers the advantage that, because of the increased width B _1, a larger blade pitch can be used, so that the number of blades is lower, which is of great influence for the entire price formation of the turbine.

Bei der in Fig. 15 und 16 dargestellten Form, bei welcher also das Längsprofil der Schaufel nicht allein in der Höhenrichtung, sondern auch in der Breitenrichtung eingezogen erscheint, muß diese letztere Einziehung (oder vielmehr die Verbreiterung der Enden gegenüber der Mitte) natürlich derart erfolgen, daß die gleichen Dampf mengen wie vorher durch jeden Querschnitt reibungs- und wirbelungsfrei hindurchtreten können. Die günstigste Form der Annäherung läßt sich durch theoretische Ermittelungen finden.In the one shown in Figs Shape, in which the longitudinal profile of the blade is not only in the vertical direction, but also appears indented in the width direction, this latter indentation must (or rather the widening of the ends compared to the middle) of course like that take place that the same steam amounts as before through each cross-section frictional and can pass through without eddies. The most favorable form of approximation lets find each other through theoretical investigations.

Selbstverständlich können in der beschriebenen Weise nicht allein die Durchtrittskanäle des Laufapparates, sondern auch diejenigen des Leitapparates berechnet und den theoretischen Ermittelungen entsprechend geformt werden. Auch die Durchtrittskanäle des Leitapparates besitzen in den meisten Fällen Krümmungsstellen, an denen das hindurchtretende Kraftmittel einem starken Zentrifugaldruck unterliegt. Diese Wirkung tritt beispielsweise auch in den Düsen ein, welche den Dampf dem ersten Laufrade zuführen. Unter Benutzung der oben entwickelten Grundlagen läßt sich eine Düsenform finden, welche die Strahlelemente stoßfrei vor dem Verlassen der Düsenmündung parallel richtet, so daß das Kraftmittel in geschlossenem Strahl in das Laufrad eintritt.Of course, it is not only the passage channels that can be used in the manner described of the running apparatus, but also those of the diffuser are calculated and shaped according to the theoretical determinations will. In most cases, the passage channels of the diffuser also have points of curvature at which the passage can pass Power means is subject to a strong centrifugal pressure. This effect also occurs, for example, in the nozzles, which feed the steam to the first impeller. Using the above developed Basics, a nozzle shape can be found, which the jet elements seamlessly before leaving the nozzle orifice directed parallel so that the power means enters the impeller in a closed jet.

Beispielsweise ist in den Fig. 17 bis 19 eine derart ausgeführte Düse mit annähernd rechteckigem oder quadratischem Querschnitt veranschaulicht. Nach ihrem vorderen Ende erweitert sich die Düse allmählich, um die Energie des Dampfes in Geschwindigkeit umzusetzen. In der Nähe der Mündung u hört die Erweiterung auf, und die Düse ist hier derart gestaltet, daß die Strahlen des in ihr expandierenden Dampfes parallel gerichtet werden. An den Knickstellen ν ist nun die Düse zur Vermeidung von Stoßverlusten nach einer geeigneten Kurve w auszurunden.For example, in FIGS. 17 to 19 a nozzle embodied in this way is illustrated with an approximately rectangular or square cross section. After its front end, the nozzle gradually widens in order to convert the energy of the steam into speed. The expansion ceases in the vicinity of the mouth u , and the nozzle is designed here in such a way that the jets of the steam expanding in it are directed parallel. At the kinks ν , the nozzle is now to be rounded according to a suitable curve w to avoid shock losses.

Aus den oben angeführten Gründen wählt der Erfinder für diese Ausrundung wieder Sinuskurven. Gemäß der Krümmung dieser Kurven treten im strömenden Dampf zentrifugale Kraftwirkungen ein, durch die der Dampf an den gekrümmten Wandungen der Düse mehr komprimiert wird als in ihrer Mitte. Die Größe des Zentrifugaldruckes und der Kompression an jeder Stelle des Düsenquerschnittes ergibt sich mit Hilfe ähnlicher Berechnungen wie bei den Schaufel-For the reasons given above, the inventor chooses again for this rounding off Sine waves. According to the curvature of these curves, centrifugals occur in the flowing steam Force effects, by which the steam is compressed on the curved walls of the nozzle more than in their Center. The size of the centrifugal pressure and the compression at each point of the nozzle cross-section results with the help of similar Calculations as for the shovel

kanälen der Laufräder. Um dieser Kompression Rechnung zu tragen, ist also der Querschnitt der Düse an den Krümmungs-' stellen entsprechend zu verengen. Die Verengung ist aus dem in Fig. 19 dargestellten Querschnitt ersichtlich. Die Breite b der Düse ist oben und unten geringer als die in der Mitte vorhandene Breite B, da der Dampf oben und unten entsprechend der Krümmung der Düsenwandung stärker komprimiert wird als in der Mitte. - Es entsteht auf diese Weise ein Düsenquerschnitt, der oben und unten geradlinig", an den Flanken dagegen durch die Kurven χ χ begrenzt ist.channels of the impellers. In order to take this compression into account, the cross section of the nozzle must be narrowed accordingly at the points of curvature. The narrowing can be seen from the cross section shown in FIG. 19. The width b of the nozzle is smaller at the top and bottom than the width B in the middle, since the steam is compressed more strongly at the top and bottom than in the middle, depending on the curvature of the nozzle wall. - In this way, a nozzle cross-section is created that is straight at the top and bottom, but is limited on the flanks by the curves χ χ.

Die veränderliche Breite b läßt sich, wie erwähnt, mit Hilfe ähnlicher Berechnungen finden, wie beispielsweise in Fig. 4 die veränderliche Höhe h. Ebenso wie bei den Schaufelkanälen der Laufräder wird man auch hier die Verhältnisse derart wählen, daß gemäß Fig. 17 die Höhe h am Eintrittsquer-As mentioned, the variable width b can be found with the aid of similar calculations, such as, for example, the variable height h in FIG. Just as in the case of the blade channels of the impellers, the ratios will be chosen here so that, according to FIG. 17, the height h at the inlet cross

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schnitt der Düse größer wird als 1 damit nicht mehr als drei Fräser- oder Hobelschnitte zur Herstellung der Düse erforderlich werden. Durch die beschriebene Formgebung der Düse wird für den hindurchtretenden Dampfstrahl ein Minimum an Reibungsarbeit gewährleistet.The nozzle cut is larger than 1 so that no more than three milling or planing cuts are required to produce the nozzle. The described shape of the nozzle ensures a minimum of frictional work for the steam jet passing through.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee, entsprechend der gesetzmäßigen Änderung des Zentrifugaldruckes jeden Durchtrittsquerschnitt an den Stellen größeren Druckes senkrecht zur Richtung der Zentrifugalkraft entsprechend zu verengen und hierdurch die Dicke der Dampflamellen konstant zu erhalten, könnte natürlich auch mittels anderer Profilformen, als sie in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind, zur Ausführung gebracht werden. In jedem Falle wird es auf dem beschriebenen Wege ermöglicht, wegen der Vermeidung aller Stoß- und Wirbelungsverluste die Dampfreibungsarbeit in der Turbine ganz wesentlich herabzuziehen und diejenigen Dampfreibungsverluste, die bei Turbinen nach bisherigen Anschauungen selbst bei den besten Konstruktionen als unvermeidlich angesehen wurden, zum größten Teil zum Verschwinden zu bringen. Die unvermeidlichen Dampfreibungsverluste wurden bisher allgemein aus dem Grunde als viel zu hoch angenommen, weil man die durch die Krümmung der Schaufeln bedingte gesetzmäßige Änderung des Zentrifugaldruckes in der Regel vernachlässigte oder jedenfalls aus dem Grunde nicht eingehend berücksichtigen konnte, weil man die hier auftretenden gesetzmäßigen Beziehungen nicht erkannte.The idea on which the present invention is based, according to the legitimate Change in centrifugal pressure every passage cross-section at the points larger Pressure perpendicular to the direction of the centrifugal force to narrow accordingly and This could of course also keep the thickness of the steam lamellas constant by means of profile shapes other than those illustrated in the accompanying drawings, be brought to execution. In any case it will be done in the way described allows, because of the avoidance of all shock and eddy losses, the steam friction work to be pulled down in the turbine quite significantly and those steam friction losses, that of turbines, according to previous views, even with the best designs were seen as inevitable, for the most part to disappear. The inevitable steam friction losses have hitherto generally been assumed to be far too high for the reason that the curvature of the blades caused legal change in centrifugal pressure is usually neglected or at least for the reason that the did not recognize the legal relationships occurring here.

Die Aufstellung dieser gesetzmäßigen Beziehungen und die hieraus sich ergebende Profilierung der Schaufelkanäle stellt ferner die Konstruktion der ganzen Turbine auch insofern auf eine neue Grundlage, als diese gesetzmäßige Beziehung es ermöglicht, für jeden Punkt des Schaufelkanales den zugehörigen Dampfdruck genau anzugeben und infolgedessen in ähnlicher Weise, wie es bei Kolbendampfmaschinen gebräuchlich ist, ein genaues Arbeitsdiagramm des Dampfes innerhalb jedes Schaufelkanales zu entwerfen. Durch Ausmittelung dieses Diagramms läßt sich die auf das Turbinenrad übertragene indizierte Arbeit ohne weiteres finden.The establishment of these legal relationships and the resulting one Profiling of the blade channels also represents the construction of the entire turbine on a new basis inasmuch as this lawful relationship makes it possible for each point of the blade channel to precisely indicate the associated vapor pressure and, consequently, in a similar way as in Piston steam engines in use have an accurate working diagram of the steam within to design each blade channel. By averaging this diagram, the transmitted to the turbine wheel can be easily find indexed work.

Claims

Patent Claims:

1. Free jet turbine for steam and other gaseous fuels, in which the compression occurring as a result of the centrifugal force in the curved blades is taken into account by gradually narrowing the cell cross-section after the point of greatest deflection, characterized in that according to the lawful change of state (pressure, Speed, volume change, etc.), which the force means flowing through the channels of the guide and running apparatus experiences not only from cross-section to cross-section, but also in each cross-section from point to point, within each cross-section the points of greater pressure, i.e. those after the Outside of the channel curvature, opposite the points of lower pressure perpendicular to the direction of the centrifugal force to such a (different for the different cross-sections) Qi in Fig. 4 and 5) are narrowed that the thickness (dp in Fig. 2) of the individual The jet louvre remains almost constant everywhere and each radiating element finds a passage cross-section corresponding to its respective condition at all points of its path, so that the individual ray filaments run alongside one another along prescribed paths and transverse displacements, shock losses, eddies, etc. are excluded.

2. Turbine according to claim 1, characterized in that the passage channel in its longitudinal direction according to such a lawful curve (sine line, chain line or the like), the radius of curvature of which is infinite at the ends and increases according to law towards the center the smallest admissible value decreases, so that the lawfully dependent on the absolute size of the radius of curvature Narrowing from cross-section to cross-section cannot change abruptly, but from the value zero

increases steadily and lawfully at the ends up to the largest value in the middle.

3. An embodiment of the turbine according to claim 1, characterized in that that all cross-sections of the vane channels on their rear side (on the vane back) have the same height, but towards the front (towards the blade cavity) according to the stronger centrifugal pressure of the power means so different in the Are drawn in in the vertical direction so that the longitudinal profiles of the blade channels appear narrowed by a certain amount in the middle, which is the largest at the foremost longitudinal profile (at the blade cavity), on the other hand at the rearmost longitudinal profile (at the back of the blade) is equal to zero (FIGS. 5 to 7).

4. An embodiment of the turbine according to claims 1 and 2, thereby characterized in that in the forward steadily narrowing cross-sections of the vane channels the regular ones Boundary curves are approximated by lines of lines so that the resulting cross-section of each blade channel from rectangles respectively. Trapezen or composed of both, in such a way that still a constant Amount of the power means passes through each of these cross-sectional parts without being at the resulting longitudinal edges of the vane channels, a transfer of the force medium from the one into the other cross-sectional part could take place (Figures 8 to 13).

5. An embodiment of the turbine according to claim 1, characterized in that that to avoid excessive blade height the blade channels instead of constant Width to be carried out at all points of the longitudinal profile, at the Ends of the latter while maintaining the passage cross-section compared to the Middle are widened accordingly, so that not only in the height direction, but also in the width direction of each blade channel opposite in its center the ends is retracted (Fig. 15 and 16).

6. An embodiment of the turbine according to claim 1, characterized in that the nozzles or the like of the diffuser - corresponding to the regular change in the centrifugal pressure occurring at the curvatures - narrowed in cross section at the points of greater pressure perpendicular to the direction of the centrifugal force ( b in Fig. 19) and also in the longitudinal direction (Fig. 17) are profiled in such a regular manner (according to sinusoidal lines or the like) that the power means threads do not tear from each other and the power means in a closed jet without loss of impact, gap or scattering enters the impeller from the diffuser.

For this purpose 2 sheets of drawings.