DE2707860A1 - FLOW MACHINE FOR GAS MEDIA WITH A HEAT EXCHANGER - Google Patents

FLOW MACHINE FOR GAS MEDIA WITH A HEAT EXCHANGER

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DE2707860A1 DE19772707860 DE2707860A DE2707860A1 DE 2707860 A1 DE2707860 A1 DE 2707860A1 DE 19772707860 DE19772707860 DE 19772707860 DE 2707860 A DE2707860 A DE 2707860A DE 2707860 A1 DE2707860 A1 DE 2707860A1
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Joachim Dr Ing Schroeder
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Description

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengesellschaft Stadtbachstraße 1, 8900 AugsburgMaschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengesellschaft Stadtbachstrasse 1, 8900 Augsburg

21.02.77 P.B. 2900/131602/21/77 P.B. 2900/1316

"Strömungsmaschine für gasförmige Medien mit einem Wärmetauscher""Turbo machine for gaseous media with a heat exchanger"

Erfinder: Drying. Joachim SchröderInventor: Drying. Joachim Schröder

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P.B. 29OO/13I6P.B. 29OO / 13I6

Strömungsmaschine für gasförmige Medien mit einem WärmetauscherFluid flow machine for gaseous media with a heat exchanger

Die Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine für gasförmige Medien mit einem Wärmetauscher und einem den Austrittskanal der Strömungsmaschine und den Wärmetauscher verbindenden kastenförmigen Zwischenkanal.The invention relates to a fluid flow machine for gaseous media with a heat exchanger and a The outlet channel of the turbomachine and the box-shaped intermediate channel connecting the heat exchanger.

Aus der M.A.N-Druckschrift "Mittelschnellaufende Viertakt-Schwerölmotoren", Seite 68, unteres Bild, ist bereits eine Strömungsmaschine dieser Art bekannt, bei der ein als Krümmer ausgebildeter Zwischenkanal, dessen Eintrittsquerschnitt gegenüber dem um 90° versetzten Austrittsquerschnitt eine geringere Fläche aufweist, bei sehr beengten Platzverhältnissen die aus einem Ladeluftverdichter für Brennkraftmaschinen mit hoher Geschwindigkeit austretende Ladeluft einem Wärmetauscher, einem Ladeluftkühler, zuführt.From the M.A.N publication "Medium-speed four-stroke heavy-oil engines", On page 68, picture below, a fluid flow machine of this type is already known in which an intermediate channel designed as a bend, its inlet cross-section has a smaller area compared to the exit cross-section offset by 90 °, at very tight spaces that result from a charge air compressor for internal combustion engines at high speed discharging charge air is fed to a heat exchanger, a charge air cooler.

Durch die plötzliche Erweiterung des Zwischenkanals und durch die starke Umlenkung treten Strömungsverluste auf. Darüber hinaus ergibt sich für die am Eintritt in den Ladeluftkühler vorliegende Strömung eine ungleichförmige Geschwindigkeitsverteilung, die eine schlechte Ausnutzung des Kühlers und zusätzliche Strömungsverluste zur Folge hat. Zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse wurden zwar Leitbleche angeordnet, durch die die Ladeluft strömung zum Ladeluftkühlereintritt ausgerichtet wird. Diese Maßnahmen haben jedoch den Nachteil, daß die Leitbleche im Strömungsquerschnitt zusätzlich zum Krümmer einen weiteren Strömungswiderstand darstellen und bei einer mit einem Drall behafteten Strömung, wie sieThe sudden widening of the intermediate channel and the strong deflection result in flow losses. In addition, there is a non-uniform flow for the flow present at the inlet to the charge air cooler Speed distribution, poor utilization of the cooler and additional flow losses has the consequence. To improve the flow conditions, baffles were arranged through which the charge air flow is aligned to the charge air cooler inlet. However, these measures have the disadvantage that the Baffles in the flow cross-section represent a further flow resistance in addition to the elbow and with a swirling flow like her

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sich ζ. B. bei Radialverdichtern ergibt, zu weiterer Verwirbelung führen.yourself ζ. B. results in centrifugal compressors, to further Lead to turbulence.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei beengten Platzverhältnissen Strömungsverluste des gasförmigen Mediums auf seinem Weg hinter der Strömungsmaschine zu vermeiden und die Strömung am Eintritt in den Wärmetauscher zu vergleichmäßigen.The invention is therefore based on the object of gaseous flow losses in confined spaces Avoid medium on its way behind the turbo machine and the flow at the entry into the heat exchanger to equalize.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Austrittskanal ein so weit in den kastenförmigen Zwischenkanal hineinragender Rohrstutzen ist, daß eine mit einer gegenüberliegenden, im wesentlichen zur Achse des Rohrstutzens senkrechten Wand des kastenförmigen Zwischenkanals ringförmige Abströmöffnung gebildet ist, wobei die Querschnittsfläche des Austrittskanals kleiner als die ringförmige Abströmöffnung ist und daß zur Längsachse des Rohrstutzens parallele Wandungen des kastenförmigen Zwischenkanals nach den Grundsätzen der Überlagerung einer Quell- mit einer anderen Potentialströmung gestaltet sind.This object is achieved according to the invention in that the outlet channel extends so far into the box-shaped A pipe socket projecting into the intermediate channel is that one with an opposite one, essentially to the axis of the pipe socket vertical wall of the box-shaped intermediate channel is formed annular outflow opening, wherein the cross-sectional area of the outlet channel is smaller than the annular discharge opening and that for Longitudinal axis of the pipe socket parallel walls of the box-shaped intermediate channel according to the principles of Superposition of a source with another potential flow are designed.

Bei Anwendung dieser naßnahmen wird zunächst unter Vermeidung von größeren Strömungsverlusten ein Teil der Geschwindigkeit senergie des aus der Strömungsmaschine austretenden gasförmigen Mediums auf kurzem Wege in statischen Druck umgewandelt. Auf seinem weiteren Verlauf wird das gasförmige Medium mit gleichmäßiger Geschwindigkeit sverteilung dem Wärmetauscher zugeführt, ohne daß im Zwischenkanal nennenswerte Strömungsverluste eintreten, wie sie ansonsten durch Verwirbelungen, Totwasserzonen, Leitbleche und dergleichen hervorgerufen werden. When applying these measures, avoidance at first from larger flow losses a part of the speed energy of the exiting from the turbo machine gaseous medium converted into static pressure in a short distance. On its further course the gaseous medium is fed to the heat exchanger with uniform velocity distribution, without that significant flow losses occur in the intermediate channel, as otherwise caused by turbulence, dead water zones, Baffles and the like are caused.

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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die zur Längsachse des Rohrstutzens parallele Wandung des kastenförmigen Zwischenkanals eine Kontur entsprechend einer StaupunktStromlinie aus der Überlagerung einer Quell- mit einer Translationsströmung auf, die im wesentlichen folgender Gleichung in Polarkoordinaten gehorcht:In an advantageous embodiment of the invention, the axis parallel to the longitudinal axis of the pipe socket Wall of the box-shaped intermediate channel has a contour corresponding to a stagnation point flow line from the Superposition of a swelling flow with a translational flow, essentially the following equation in Polar coordinates obey:

Γ " Γ° = 2 Χ" * sin f ' Γ " Γ ° = 2 Χ" * sin f '

wobei r dem Abstand vom Durchstoßpunkt der Längsachse des Rohrstutzens durch die senkrecht dazu angeordnete Wand zur Kontur der Wandung, r0 dem Abstand vom Durchstoßpunkt zur ringförmigen Abströmöffnung,ψ dem vom Staupunkt aus gemessenen Polarwinkel und D der Breite der Eintrittsöffnung des Wärmetauschers entspricht.where r is the distance from the point of penetration of the longitudinal axis of the pipe socket through the wall arranged perpendicular to it to the contour of the wall, r 0 corresponds to the distance from the point of penetration to the annular outflow opening, ψ corresponds to the polar angle measured from the stagnation point and D corresponds to the width of the inlet opening of the heat exchanger.

Bei Vorliegen von anderen geometrischen Gegebenheiten kann eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft sein. Dabei weist die zur Längsachse des Rohrstutzens parallele Wandung des kastenförmigen Zwischenkanals eine Kontur entsprechend einer StaupunktStromlinie aus der Überlagerung einer Quell- mit einer Wirbelströmung auf, die im wesentlichen folgender Gleichung in Polarkoordinaten gehorcht:If other geometric conditions exist, a further embodiment of the invention can be advantageous be. The wall of the box-shaped intermediate channel, which is parallel to the longitudinal axis of the pipe socket, points here a contour corresponding to a stagnation point flow line from the superposition of a swelling and a vortex flow which essentially obeys the following equation in polar coordinates:

ln fo" " 7^ * tanO6o , ln fo "" 7 ^ * tanO6 o ,

wobei r dem Abstand vom Durchstoßpunkt der Längsachse des Rohrstutzens durch die senkrecht dazu angeordnete Wand zur Kontur der Wandung, r0 dem Abstand vom Durchstoßpunkt zur ringförmigen Abströmöffnung, τ dem von der Zunge des Spiralgehäuses aus gemessenen Polarwinkel und 0C0 dem konstanten Steigungswinkel der Spiralewhere r is the distance from the point of penetration of the longitudinal axis of the pipe socket through the wall arranged perpendicular to it to the contour of the wall, r 0 the distance from the point of penetration to the annular discharge opening, τ the polar angle measured from the tongue of the spiral housing and 0C 0 the constant pitch angle of the spiral

809835/0083 , 809835/0083 ,

gegenüber der Umfangsrichtung entspricht. Vorteilhafterweise läßt sich mit dieser Anordnung die im Austrittskanal vorhandene Drallkomponente der Strömung des gasförmigen Mediums, wie sie z. B. bei Radialverdichtern auftritt, noch ausnützen, wodurch sich der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung noch weiter steigern läßt.corresponds to the circumferential direction. Advantageously With this arrangement, the swirl component of the flow of the gaseous in the outlet channel Medium as it is z. B. occurs in centrifugal compressors, still exploit, which increases the efficiency the device according to the invention can be increased even further.

Zweckmäßigerweise ist an der Auftreffstelle des aus dem Austrittskanal austretenden gasförmigen Mediums an der gegenüberliegenden Wand des kastenförmigen Zwischenkanals eine stromlinienförmige Erhebung angeordnet, die im wesentlichen nach der StaupunktStromlinie einer rotationssymmetrischen Strömung eines runden Strahls auf eine ebene Wand gestaltet ist. Strömungsverluste lassen sich damit noch weiter reduzieren und die Strömung wird schon in diesem Bereich vergleichmäßigt.Appropriately, at the point of impact of the gaseous medium emerging from the outlet channel on the opposite wall of the box-shaped intermediate channel arranged a streamlined elevation, the essentially according to the stagnation point flow line of a rotationally symmetrical one Flow of a round jet is designed on a flat wall. Let flow losses reduce even further and the flow is evened out in this area.

Dazu trägt auch das Merkmal bei, daß der Rand des Rohrstutzens derartig aufgeweitet ist, daß sich ein ringförmiger Randbereich ergibt, dessen äußere Kante im wesentlichen parallel zur gegenüberliegenden Wand des kastenförmigen Zwischenkanals liegt.The feature that the edge of the pipe socket is widened in such a way that an annular one also contributes to this Edge area results, the outer edge of which is essentially parallel to the opposite wall of the box-shaped Intermediate channel lies.

Durch diese Maßnahmen lassen sich die Voraussetzungen noch verbessern, auf denen sich die Anwendung der Grundsätze der Überlagerung von Quell-, Translations-und Wirbelströmungen begründet, da das aus der ringförmigen Abströmöffnung austretende gasförmige Medium einer Quellströmung mit einem Austrittsradius von ro sehr nahe kommt.These measures make it possible to improve the prerequisites on which the application of the principles of superimposition of swelling, translational and eddy currents is justified, since the gaseous medium emerging from the annular discharge opening comes very close to a swelling flow with an exit radius of r o.

Zweckmäßigerweise ist der Rohrstutzen diffusorähnlich erweitert, wodurch sich ein weiterer Druckrückgewinn erzielen läßt.The pipe socket is expediently expanded in a diffuser-like manner, which results in further pressure recovery can be achieved.

-/-809835/0083 - / - 809835/0083

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den Unteransprüchen.Further advantages and features of the invention result from the following description of the exemplary embodiments with reference to the drawing and in conjunction with the Subclaims.

In der Zeichnung zeigenShow in the drawing

Fig. 1 teilweise in Schnittdarstellung dieFig. 1 partially in sectional view the

Seitenansicht eines den Austrittskanal einer Strömungsmaschine und den Wärmetauscher verbindenden Zwischenkanals;Side view of the outlet duct of a turbomachine and the heat exchanger connecting intermediate channel;

fig. 2 die Draufsicht auf den Zwischenkanal nach Fig. 1;fig. 2 shows the plan view of the intermediate channel according to FIG. 1;

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Draufsicht sowieFig. 3 shows a further embodiment of the Invention in plan view as well

Fig. 4 teilweise in Schnittdarstellung dieFig. 4 partially in sectional view the

Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig.Side view of the device according to Fig.

In Fig. 1 ist mit 1 der Austrittskanal aus einer nicht dargestellten Strömungsmaschine, z. B. einem Radialverdichter eines Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine, bezeichnet, an den sich ein diffusorähnlich erweiterter Rohrstutzen 2 anschließt. Dieser Rohrstutzen 2 ist an seinem Rand derart aufgeweitet, daß sich ein zur Achse des Rohrstutzens 2 ringförmiger Randbereich 3 ergibt. Der Rohrstutzen 2 ragt dabei so weit in einen kastenförmigen Zwischenkanal 4-, daß er mit einer gegenüberliegenden ebenen Wand 5 des Zwischenkanals 4- eine ringförmige Abströmöffnung 6 bildet. Der aus der Strömungsmaschine austretende Strom von gasförmigem Medium trifft senkrecht auf die ebene Wand 5» die an der AuftreffstelleIn Fig. 1, 1 is the outlet channel from a turbomachine, not shown, z. B. a centrifugal compressor an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, to which a diffuser-like widened Pipe socket 2 connects. This pipe socket 2 is widened at its edge in such a way that a to the axis of the pipe socket 2 results in an annular edge region 3. The pipe socket 2 protrudes so far into a box-shaped Intermediate channel 4- that it is annular with an opposing flat wall 5 of the intermediate channel 4- Outflow opening 6 forms. The stream of gaseous medium emerging from the turbo machine hits perpendicular to the flat wall 5 »that at the point of impact

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eine stromlinienförmige Erhebung 7 ausgebildet hat. Die zur Achse des diffusorähnlichen Rohrstutzens 2 parallele Seitenwand 8 schließt die Seiten des kastenförmigen Zwischenkanals 4 ab und weist eine Kontur entsprechend einer Staupunktstromlinie auf, die sich durch Überlagerung einer Quell- mit einer Parallelströmung ergibt und die im wesentlichen folgender Gleichung gehorcht:has formed a streamlined elevation 7. The parallel to the axis of the diffuser-like pipe socket 2 Side wall 8 closes the sides of the box-shaped intermediate channel 4 and has a contour corresponding to a stagnation point flow line that is superimposed results in a source flow with a parallel flow and obeys the following equation:

r - ror - ro

sinfsinf

Dabei entspricht r dem Abstand vom Durchstoßpunkt 9 der Längsachse des Rohrstutzens 2 durch die Wand 5 zur Kontur der Wandung 8, ro dem Abstand vom Durchstoßpunkt 9 zur ringförmigen Abströmöffnung 6, j dem vom Staupunkt 10 aus gemessenen Polarwinkel und D der Breite der Eintritt soff nung eines Wärmetauschers 11, der über eine Flanschverbindung 12 an den kastenförmigen Zwischenkanal 4- angeschlossen ist. Der Wärmetauscher 11 kann einem Ladeluftkühler einer Brennkraftmaschine entsprechen, von dem aus die gekühlte Luft der Ladeluftleitung zugeführt wird.Here, r corresponds to the distance from the penetration point 9 of the longitudinal axis of the pipe socket 2 through the wall 5 to the contour of the wall 8, r o the distance from the penetration point 9 to the annular outflow opening 6, j the polar angle measured from the stagnation point 10 and D the width of the inlet soff tion of a heat exchanger 11, which is connected to the box-shaped intermediate channel 4- via a flange connection 12. The heat exchanger 11 can correspond to a charge air cooler of an internal combustion engine, from which the cooled air is supplied to the charge air line.

Die Fig. 3 und 4- zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem anders gestalteten kastenförmigen Zwischenkanal 13· Die Anordnung des in diesen Kanal 13 hineinragenden Rohrstutzens 2 entspricht im wesentlichen der Anordnung nach den Fig. 1 und 2, jedoch mit den Unterschieden, daß der Rohrstutzen 2 nicht diffusorähnlich erweitert ist und daß an der Auftreffstelle an der ebenen Wand 5 des kastenförmigen Zwischenkanals 13 keine stromlinienförmige Erhebung 7 angeordnet ist. Die zur Achse des Rohrstutzens 2 parallele Seitenwand 14 schließt die Seiten des kastenförmigen Zwischenkanals 13 ab und weist eine Kontur entsprechend einer StaupunktStromlinieFIGS. 3 and 4- show a further embodiment with a differently designed box-shaped intermediate channel 13 · The arrangement of the protruding into this channel 13 Pipe socket 2 essentially corresponds to the arrangement according to FIGS. 1 and 2, but with the differences that the pipe socket 2 is not expanded like a diffuser and that at the point of impact on the flat Wall 5 of the box-shaped intermediate channel 13 does not have any streamlined elevation 7 is arranged. The side wall 14 parallel to the axis of the pipe socket 2 closes the sides of the box-shaped intermediate channel 13 and has a contour corresponding to a stagnation point flow line

809835/0083 -/~809835/0083 - / ~

J4J4

aus der Überlagerung einer Quell- mit einer Wirbelströmung auf, die im wesentlichen folgender Gleichung gehorcht: from the superposition of a swelling flow and a vortex flow, which essentially obeys the following equation:

In —— « ψ · tan o(o ·In - - « ψ · tan o (o ·

Dabei entspricht r dem Abstand vom Durchstoßpunkt 9 der Längsachse des Rohrstutzens 2 durch die Wand 5 zur Kontur der Wandung 14, r0 dem Abstand vom Durchstoßpunkt 9 zur ringförmigen Abströmöffnung 6, τ dem von der Zunge
15 des Spiralgehäuses aus gemessenen Polarwinkels sowie OCo d^m konstanten Steigungswinkel der Spirale gegenüber der Umfangsrichtung. Der kastenförmige Zwischenkanal 15 besitzt somit die Form eines Spiralgehäuses, das die ringförmige Abströmöffnung 6 mit dem Radius r0 auf
seinem ganzen Umfang umschlingt und darüber hinaus so
weit spiralenförmig weitergeführt ist, bis der Spiralkanal bei vorgegebenem konstanten Steigungswinkel oCo der Spirale in der Breite mit der Eintrittsöffnung des Wärmetauschers 11 übereinstimmt. Durch diese geometrischen Parameter bestimmt sich auch die Winkellage der Zunge des Spiralgehäuses in Bezug auf die Eintrittsebene des
Wärmetauschers 11.Here, r corresponds to the distance from the penetration point 9 of the longitudinal axis of the pipe socket 2 through the wall 5 to the contour of the wall 14, r 0 corresponds to the distance from the penetration point 9 to the annular outflow opening 6, τ that of the tongue
15 of the spiral housing from measured polar angle and OCo d ^ m constant pitch angle of the spiral with respect to the circumferential direction. The box-shaped intermediate channel 15 thus has the shape of a spiral housing, which has the annular outflow opening 6 with the radius r 0
wraps around its entire circumference and beyond that
is continued in a spiral shape until the spiral channel coincides in width with the inlet opening of the heat exchanger 11 at a given constant pitch angle oC o of the spiral. These geometric parameters also determine the angular position of the tongue of the spiral housing in relation to the entry plane of the
Heat exchanger 11.

Im Betrieb wird das aus dem Austrittskanal 1 austretende gasförmige Medium in dem Rohrstutzen 2, der diffusorähnlich ausgestaltet sein kann, und in dem daran anschließenden ringförmigen Abströmbereich mit Druckrückgewinn
verzögert und in eine zur Zuströmrichtung senkrechte
Ebene umgelenkt.During operation, the gaseous medium emerging from the outlet channel 1 is in the pipe socket 2, which can be designed like a diffuser, and in the adjoining annular outflow area with pressure recovery
delayed and in a direction perpendicular to the inflow direction
Level redirected.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 wird
das aus der ringförmigen Abströmöffnung 6 austretende
gasförmige Medium im kastenförmigen Zwischenkanal 4- gesammelt und in einer Parallelströmung mit über dem Quer-In the embodiment of FIGS. 1 and 2 is
that emerging from the annular discharge opening 6
gaseous medium collected in the box-shaped intermediate channel 4- and in a parallel flow with over the cross

809835/0083 -/-809835/0083 - / -

schnitt gleichmäßiger Geschwindigkeitsverteilung dem Wärmetauscher 11 zugeführt.Section of uniform speed distribution fed to the heat exchanger 11.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 wird dem aus der ringförmigen Abströmöffnung 6 austretenden gasförmigen Medium durch das Spiralgehäuse eine Spiralenströmung aufgezwungen. Dieses Gehäuse ist dabei derart um die ringförmige Abströmöffnung 6 gewickelt, daß noch der im Austrittskanal vorhandene Restdrall, wie er z. B. von Radialverdichtern erzeugt wird, teilweise zurückgewonnen wird. Die Strömung wird im Spiralengehäuse so weit ausgerichtet, daß sie mit gleichmäßiger Geschwindigkeitsverteilung dem Ladeluftkühler zuströmt.In the embodiment according to FIGS. 3 and 4 is the gaseous medium emerging from the annular outflow opening 6 through the spiral housing creates a spiral flow imposed. This housing is wrapped around the annular discharge opening 6 in such a way that still the residual twist present in the outlet channel, as z. B. is generated by centrifugal compressors, partially recovered will. The flow in the volute is directed so far that it has a uniform velocity distribution flows into the intercooler.

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Claims (6)

P.B. 2900/1316P.B. 2900/1316 Patentansprüche:Patent claims: Strömungsmaschine für gasförmige Medien mit einem Wärmetauscher und einem den Austrittskanal der Strömungsmaschine und den Wärmetauscher verbindenden kastenförmigen Zwischenkanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittskanal (1) ein so weit in den kastenförmigen Zwischenkanal (4-, 13) hineinragender Rohrstutzen ist, daß eine mit einer gegenüberliegenden, im wesentlichen zur Achse des Rohrstutzens (2) senkrechten Wand (5) des kastenförmigen Zwischenkanals (4, 13) ringförmige Abströmöffnung (6) gebildet ist, wobei die Querschnittsfläche des Austrittskanals kleiner als die ringförmige Abströmöffnung (6) ist und daß zur Längsachse des Rohrstutzens (2) parallele Wandungen (8, 14) des kastenförmigen Zwischenkanals (4-, 13) nach den Grundsätzen der überlagerung einer Quell- mit einer anderen Potentialströmung gestaltet sind.Turbo machine for gaseous media with a heat exchanger and the outlet channel of the turbo machine and the box-shaped intermediate channel connecting the heat exchanger, characterized in that that the outlet channel (1) protrudes so far into the box-shaped intermediate channel (4-, 13) Pipe socket is that one with an opposite, essentially to the axis of the pipe socket (2) vertical wall (5) of the box-shaped intermediate channel (4, 13) annular outflow opening (6) is formed is, wherein the cross-sectional area of the outlet channel is smaller than the annular discharge opening (6) and that to the longitudinal axis of the pipe socket (2) parallel walls (8, 14) of the box-shaped Intermediate channel (4-, 13) according to the principles of superimposing a source flow with another potential flow are designed. 2. Strömungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Längsachse des Rohrstutzens (2) parallele Wandung (8) des kastenförmigen Zwischenkanals (4) eine Kontur entsprechend einer Staupunktstromlinie aus der Überlagerung einer Quellmit einer Parallelströmung aufweist, die im wesentlichen folgender Gleichung in Polarkoordinaten gehorcht: 2. Turbomachine according to claim 1, characterized in that the to the longitudinal axis of the pipe socket (2) parallel wall (8) of the box-shaped intermediate channel (4) a contour corresponding to a stagnation point flow line from the superposition of a source with a parallel flow which is essentially obeys the following equation in polar coordinates: Γ . f Γ. f r - r0 »r - r 0 » 2 JC sinf '2 JC sinf ' wobei r dem Abstand vom Durchstoßpunkt (9) der Längsachse des Rohrstutzens (2) durch die Wand (5) zur Kontur der Wandung (8), ro dem Abstand vom Durch-where r is the distance from the point of penetration (9) of the longitudinal axis of the pipe socket (2) through the wall (5) to Contour of the wall (8), ro the distance from the 809835/0083809835/0083 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED stoßpunkt (9) zur ringförmigen Abströmöffnung (6), T dem vom Staupunkt (10) aus gemessenen Polarwinkel und D der Breite der Eintrittsöffnung des Wärmetauschers 11 entspricht.impact point (9) to the annular discharge opening (6), T is the polar angle measured from the stagnation point (10) and D is the width of the inlet opening of the heat exchanger 11 corresponds. 3. Strömungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Längsachse des Rohrstutzens (2) parallele Wandung (14) des kastenförmigen Zwischenkanals (13) eine Kontur entsprechend einer Staupunktstromlinie aus der Überlagerung einer Quellmit einer Wirbelströmung aufweist, die im wesentlichen folgender Gleichung in Polarkoordinaten gehorcht: 3. Turbomachine according to claim 1, characterized in that that the wall (14) of the box-shaped intermediate channel that is parallel to the longitudinal axis of the pipe socket (2) (13) a contour corresponding to a stagnation point streamline from the superposition of a source with has a vortex flow which essentially obeys the following equation in polar coordinates: In -~- ■ / · tan 0C0 , roIn - ~ - ■ / · tan 0C 0 , r o wobei r dem Abstand vom Durchstoßpunkt (9) der Längsachse des Rohrstutzens (2) durch die Wand (5) zur Kontur der Wandung (14), ro dem Abstand vom Durchstoßpunkt (9) zur ringförmigen Abströmöffnung (6), 1 dem von der Zunge (15) des Spiralgehäuses aus gemessenen Polarwinkel sowie oC ο dem konstanten Steigungswinkel der Spirale gegenüber der Umfangsrichtung entspricht.where r is the distance from the piercing point (9) of the longitudinal axis of the pipe socket (2) through the wall (5) to the contour of the wall (14), r o the distance from the piercing point (9) to the annular outflow opening (6), 1 that of the Tongue (15) of the spiral housing from the measured polar angle and oC ο corresponds to the constant pitch angle of the spiral with respect to the circumferential direction. 4. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftreffstelle des aus dem Austrittskanal (1) austretenden gasförmigen Mediums an der gegenüberliegenden Wand (5) des kastenförmigen Zwischenkanals (4, 13) eine stromlinienförmige Erhebung (7) aufweist, die im wesentlichen nach der Staupunktstromlinxe einer rotationssymmetrischen Strömung eines runden Strahls auf eine ebene Wand gestaltet ist.4. Turbomachine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the point of impact of the gaseous medium emerging from the outlet channel (1) on the opposite wall (5) of the box-shaped intermediate channel (4, 13) has a streamlined elevation (7) which is in the essentially according to the stagnation point streamlinxe of a rotationally symmetrical flow of a round jet is designed on a flat wall. 809835/0083809835/0083 270786Q270786Q 5. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis5. Turbo machine according to one of claims 1 to 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des Rohrstutzens (2) derart aufgeweitet ist, daß sich ein ringförmiger Randbereich (3) ergibt, dessen äußere Kante im wesentlichen parallel zur gegenüberliegenden Wand (5) des kastenförmigen Zwischenkanals (4, 13) liegt.4, characterized in that the edge of the pipe socket (2) is widened in such a way that a annular edge region (3) results, the outer edge of which is essentially parallel to the opposite Wall (5) of the box-shaped intermediate channel (4, 13) is located. 6. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis6. Turbo machine according to one of claims 1 to 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (2) diffusorahnlich erweitert ist.5, characterized in that the pipe socket (2) is expanded like a diffuser. 809835/0083809835/0083
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19710408A1 (en) * 1997-03-13 1998-09-17 Man B & W Diesel Gmbh Reciprocating piston engine esp large diesel engines
US6146092A (en) * 1998-07-13 2000-11-14 Ford Motor Company Centrifugal blower assembly with a diffuser

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3640894C2 (en) * 1986-11-29 1997-05-28 Klein Schanzlin & Becker Ag Inlet housing for centrifugal pump
CS272676B1 (en) * 1988-06-07 1991-02-12 Stastny Miroslav Outlet branch for bladed machine
US6920959B2 (en) * 2003-05-30 2005-07-26 M & I Heat Transfer Products Ltd. Inlet and outlet duct units for air supply fan

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1290767A (en) * 1961-06-02 1962-04-13 Sulzer Ag Method of operating polycylindrical internal combustion engines with supercharging
US3452782A (en) * 1966-07-08 1969-07-01 Gen Electric Fluid discharge casing
US3884658A (en) * 1972-04-18 1975-05-20 Pall Corp Air cleaner for supercharged engines

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19710408A1 (en) * 1997-03-13 1998-09-17 Man B & W Diesel Gmbh Reciprocating piston engine esp large diesel engines
DE19710408B4 (en) * 1997-03-13 2010-08-05 Man B & W Diesel A/S Reciprocating internal combustion engine
US6146092A (en) * 1998-07-13 2000-11-14 Ford Motor Company Centrifugal blower assembly with a diffuser

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