DE323190C

DE323190C - Laufschaufel fuer Schnellaeuferwasserturbinen mit sichelausschnittfoermigem Meridianschnitt

Info

Publication number: DE323190C
Application number: DE1916323190D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1916-01-09
Filing date: 1916-01-09
Publication date: 1920-07-17

Description

Laufschaufel für Schnelläuferwasserturbinen mit sichelausschnittförmigem lgeridianschnitt. Gegenstand der Erfindung ist eine Laufschaufel für Schnelläuferwasseiturbinen finit sichelausschnittförmigemMeridianschnitt, dessen innere und äußere, den Schaufelein-und -austrittskanten entsprechenden Begrenzungslinien auf dem weitaus größtenTeil ihrer Länge kreisförmig sind' und annähernd gleichen Abstand voneinander haben. Gemäß der Erfindung ist dieser Abstand b kleiner als die- Hälfte des jeweilig zugehörigen Krümmungsradius r der Eintrittskante und überdies ist dieser Krümmungsrad'ius r kleiner als der Abstand a des innern Endpunktes der Eintrittskante von der Drehachse, so daß also b < 1/z y r < a.
Die bisher bekanntgewordenen Laufschaufeln für Wasserturbinen besitzen alle den Nachteil, daß ihre Breite, d. i. die Schaufelabmessung in der Strömungsrichtung' gesehen, so groß ist, daß Wirbelungsverluste, insbesondere am Austritt in der Nähe der Radnabe, sowie große Reibungsverluste, insbesondere in der Nähe des Außenkranzes, entstehen. Man hat eben geglaubt, die bisher übliche große Schaufelbreite sei unbedingt erforderlich, wenn die dem Wasser innewohnende Energie möglichst restlos in mechanische Arbeit umgesetzt werden soll. Die den Gegenstand vorliegender Erfindung ausmachende Laufschaufel bricht mit dieser disherigen Anschauung.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes an Hand eines Wasserturbinenlaufrades mit senkrechter Achse. Das Wasser strömt dem Rad in Richtung des eingezeichneten Pfeiles zu. Die von A-B reichende sogenannte Eintritts.-kante des Meridianschnittes ist auf ihrer ganzen Länge als Kreisbogen mit dem Radius .r ausgebildet, dessen Mittelpunkt bei C, liegt. Die von D-E reichende sogenannte Austrittskante des Meridianschnittes ist auf ihrer ganzen Länge als Kreisbogen mit dem Radius r,. ausgebildet, dessen Mittelpunkt bei. C2 liegt. Die Punkte C, und C2 liegen nur um die ganz kurze Strecke d von einander entfernt, so daß im Meridianschnitt gesehen die Schaufelbreite b auf der ganzen Schaufellänge angenähert gleichbleibt. Diese Schaufelbreite b ist erfindungsgemäß kleiner als die Hälfte des Krümmungsradius r der Eintrittskante A-B beim Punkt X, und es ist der Krümmungsradius r seinerseits kleiner als der Abstand a des innern Endpunktes A der Eintrittskante von der Drehachse x-x. Die Kombinationswirkung der beiden Größenverhältnissse b < 1/z und y < a gibt der Laufschaufel die eigenartige, aus der Zeichnung ersichtliche Form.
Dadurch, daß entgegen all dem bisher Bekannten im Meridianschnitt gesehen die Schaufelbreite kleiner ist als die Hälfte des jeweilig zugehörigen Krümmungsradius der der Eintrittskante entsprechenden Begrenzungslinie des Meridianschnittes wird einmal erreicht, daß die Umfangsgeschwindigkeit des innern Endpunktes A der Schaufeleintrittskante hinreichend klein gehalten. wird, um dadurch die Fliehkraftwirkung der dort arbeitenden Wasserteilchen möglichst klein zu halten; anderseits kann die Umfangsgeschwindigkeit des. innern Endpunktes D der Schaufelaustrittskante hinreichend groß gehalten werden, so daß die Fliehkraftwirkung so groß ist, daß sie ein Rückfließen des Wassers vom Saugrohr in die Schaufeln verhütet. Am Außenkranz des Rades wird der Abstand: B-E zwischen Eintritts- und Austrittskante möglichst klein, und dadurch wird ein allzugroßer Reibungsverlust vermieden.
Mit Rücksicht auf einen guten hydraulischen Wirkungsgrad darf erfahrungsgemäß die Austrittskante D-E der Laufschaufel im Meridianschnitt gesehen nicht eine Gerade, sondern sie muß nach dem Wasseraustritt hin stark ausgebogen sein. Um nun mit Rücksicht auf möglichst geringe Reibung die Schaufelbreite möglichst klein zu halten, und zwar nur gerade so groß, als zur Umsetzung der dem Wasser innewohnenden Energie in mechanische Arbeit erforderlich. ist, muß im Meridianschnitt gesehen auch die Eintrittskante gekrümmt sein. Der Kriammungsradius r soll zu diesem Behuf kleiner sein als der Abstand a des Punktes A von der Drehachse x-x. Die Schaufelform muß somit erfindungsgemäß zwei Bedingungen genügen, nämlich: b < 1I2 y r<a.

Claims

PATr"NT-ANspRUCH Laufschaufel für Schnelläuferwasserturhinen mit sichelausschnittförmigem Meridianschnitt, dessen innere und äußere, den Schaufelein- und-austrittskanten entsprechenden Begrenzungslinien auf dem weitaus größten Teil ihrer Länge kreisförmig sind und annähernd gleichen Abstand voneinander haben, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Abstand (b) kleiner ist als die Hälfte des jeweilig zugehörigen Krümmungsradius (r), der der Eintrittskante entsprechenden Begrenzungslinie des Meridianschnittes, und daß dieser Krümmungsradius (r) kleiner ist als der Abstand` (a) des innern Endpunktes (A) der Eintrittskarte von der Drehachse,- d. hb<%r y@a.