DE3332875A1

DE3332875A1 - Radiales laufrad fuer stroemungs-arbeitsmaschinen

Info

Publication number: DE3332875A1
Application number: DE19833332875
Authority: DE
Inventors: Alois Dr. 8000 München Koller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-09-12
Filing date: 1983-09-12
Publication date: 1985-03-28

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT ^' Unser Zeichen

Berlin und München VPA oo D i R ι 3 nr

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Radiales Laufrad für Strömunqs-Arbeitsmaschinen

Die Erfindung betrifft ein radiales Laufrad für Strömungs-Arbeitsmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Unter einem radialen Laufrad versteht man ein mit Radialschaufeln besetztes Rad mit einer radialen Hauptstrcwungsrichtung eines durch die Schaufelkanäle fließenden Arbeitsmediums. Bei dem Arbeitsmedium kann es sich um Flüssigkeiten, Gase, Gemische aus Flüssigkeiten und Gasen oder um mit Dickstoffen versetzte Flüssigkeiten handeln« Unter radialen Laufrädern für Strömungs-Arbeitsmaschinen sollen solche Räder verstanden werden, die eine Energiezufuhr an das durch die Schaufelkanäle strömende Arbeitsmedium bewirken. Das radiale Laufrad kann dabei von einem Gehäuse umschlossen sein, wie dies bei Kreiselpumpen und Kreiselverdichtern der Fall ist. Das radiale Laufrad kann aber auch in einem theoretisch unbegrenzten Strom des Arbeitsmediums angeordnet werden, wie dies beispielsweise bei Schiffspropellern oder Flugzeugpropellern der Fall ist»

Bei Kreiselpumpen werden meist Radialschaufeln mit konstanter Schaufel stärke eingesetzt, die eine Kreisbogenform oder die Form einer Archimedischen Spirale erhalten (Hütte, Maschinenbauteil A, 28» Auflage, 19'5^z- S. 831 und

832) . Die Breite der durch die Radialschaufeln begrenzten Schaufelkanäle vergrößert sich dabei mit zunehmendem Radius. In der durch die Schaufelkanäle strömenden Flüssigkeit bilden sich dann Wirbel, deren Entstehung bei den bekannten Formen der Radialschaufeln nicht verhindert oder unterdrückt werden kann. Andererseits führt die Ent-

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stehung von Wirbeln in den Schaufelkanälen zu erheblichen Schwierigkeiten. So verzehren die Wirbel unnütz Energie und verursachen außerdem Lärm. Besonders gravierend ist das Auftreten von Wirbeln bei der Förderung von Gemischen aus Flüssigkeiten und Gasen. Bei der Förderung von erhitzten Flüssigkeiten, wie sie beispielsweise bei Geschirrspülern oder im Kühlkreis eines Reaktors erforderlich ist, kann der Unterdruck in den Wirbeln die Siedetemperatur senken. Die dort entstehenden Gasblasen führen dann zu einer Senkung des Durchsatzes, zur Entwicklung von Lärm, aber auch zu Kavitationen mit rascher Zerstörung des Werkstoffes.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe- zugrunde, ein radiales Laufrad für Kreiselpumpen zu schaffen, bei welchem die Entstehung von Wirbeln in den Schaufelkanalen zumindest weitgehend unterdrückt wird.

Diese Aufgabe wird .bei einem gattungsgemäßen radialen Laufrad durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße radiale Laufrad kann dann nicht· nur bei Kreiselpumpen, sondern auch bei Kreiselverdichtern eingesetzt werden. Läßt man bei dem erfindungsgemäßen radialen Laufrad das strömende Medium nicht längs des gesamten Umfangs, sondern nur in einem begrenzten Umfangsbereich austreten, so erhält man einen gerichteten Strahl. Das erfindungsgemäße radiale Laufrad kann somit auch bei Antriebs- und Steuerungsmitteln für Wasser-Luft- und Raumfahrzeuge eingesetzt werden, welche ohne Aufheizung des strömenden Mediums, also energiesparend, arbeiten.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Entstehung von Wirbeln in den Schaufelkanälen radialer Lauf-

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räder dann zumindest weitgehend unterdrückt wird, wenn die Schaufelkanäle im Querschnitt des Laufrades entweder parallelwandig ausgebildet sind oder sich nach außen verengen. Diese Erkenntnis beruht darauf, daß es durch Transformation der Navier-Stokes-Gleichungen auf das rotierende System und ihre numerische Lösung bei den an den Radialschaufeln einer Kreiselpumpe gegebenen Randbedingungen gelungen ist, den Ort der Wirbelentstehung rechnerisch aufzuzeigen. Daraus ergaben sich Vorstellungen über den Verlauf der Strömung in den Schaufelkanälen einer Kreiselpumpe, die von der bisherigen Theorie abweichen und zu der erfindungsgemaßen Ausgestaltung der Schaufelkanäle führten. Es konnte dann ebenfalls rechnerisch aufgezeigt werden, daß bei parallelwandigen oder sich nach außen verengenden Schaufelkanälen bereits die Entstehung von Wirbeln weitgehend unterdrückt v/erden kann und die· restlichen Wirbel derart schwach ausgebildet sind,, daß keine nachteiligen Folgen zu befürchten sind.

Die parallelwandigen oder sich nach außen verengenden Schaufelkanäle können auf einfache Weise dadurch erzeugt werden, daß die Schaufel stärke der Radialschaufeln nach außen hin zunimmt. Es ist aber auch möglich, die Radialschaufeln als Hohlschaufeln auszubilden.

. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind, die Radialschaufeln als einfach gekrümmte Schaufeln ausgebildet. Durch die Wahl der Krümmung der Schaufeln kann dann die Beschleunigung des strömenden Mediums beeinflußt werden.

Die Radialschaufeln können aber auch als ungekrümmte Schaufeln ausgebildet sein. In diesem Fall können dann die Schaufelkanäle in radialer Richtung verlaufen. Die 35

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Radialöchaufeln beschleunigen dann das strömende Medium fortlaufend weiter,_ was einerseits zu einer Erhöhung der erforderlichen Antriebsleistung führt und andererseits aber die Saugwirkung wesentlich erhöht.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens sechs Radialschaufeln vorgesehen. Bei weniger als sechs Radialschaufeln könnte es zu einer Ungleichmäßigkeit der Strömung kommen, d.h. die Gleichmäßigkeit der Strömung wird durch sechs oder mehr Radialschaufeln weiter verbessert. ■

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind bei doppelseitigem Einlauf zwei Radialschau-

ί5 fei reihen axial nebeneinander angeordnet und· derart gegeneinander verdreht, daß die Austrittsöffnungen der Schaufelkanäle einer Radial schaufelreihe jeweils im Bereich der .Radialschaufeln der anderen Radialschaufelreihe liegen. Bei einem derartigen radialen Doppellaufrad werden in dem Außenraum, der das durch die Schaufelkanäle strömende Arbeitsmedium aufnimmt, Pulsationen der Strömung und damit Wirbel und Turbulenzen weitgehend kompensiert. Derartige Pulsationen können beim einfachen radialen Laufrad durch den ständigen Wechsel zwischen den Austrittsöffnungen der Schaufelkanäle und den durch die Schaufelstärke.am äußeren Umfang gebildeten Ruheräumen entstehen. Vorzugsweise ist das radiale Doppellaufrad so ausgebildet, daß .am äußeren Umfang die Schaufel stärke der Radialschaufeln der Breite der Austrittsöffnungen der Schaufelkanale entspricht. Bei ein.er derartigen Bemessung können dann die beiden Radialschaufelreihen axial derart ineinandergeschoben werden, daß die Austrittsöffnungen der Schaufelkanäle beider Radialschaufelreihen in Umfangsrichtung auf einer Linie

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liegen. Der äußere Umfang des Doppellaufrades ist damit praktisch nur noch mit den Austrittsöffnungen der Schaufelkanäle belegt. Der aus einer Austrittsöffnung austretende Strahl wirkt dabei saugend und somit stabilisierend auf die benachbarten Austrittsöffnungen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 und Figur 2 in stark vereinfachter schematischer Darstellung die Strömung in einem Schaufelkanal eines herkömmlichen radialen Laufrades bzw. in einem radialen Laufrad mit parallelwandigen Schaufelkanälen,

Figur 3 die Ausgestaltung eines radialen Laufrades mit einfach gekrümmten Radialschaufeln und parallelwandigen Schaufelkanalen,

■20 Figur 4 die Ausgestaltung eines radialen Laufrades mit kreissegmentförmigen Radial schaufeln und in radialer Richtung- verlaufenden Schaufelkanälen,

Figur 5 die Ausgestaltung eines radialen Laufrades mit einfach gekrümmten Radialschaufeln und sich nach außen verengenden Schaufelkanälen,

Figur 6 eine Kreiselpumpe mit einem Spiralgehäuse und einem radialen Laufrad gemäß Figur 3, 30

Figur 7 einen Meridianschnitt durch das radiale Laufrad der in Figur 6 dargestellten Kreiselpumpe,

Figur.8 ein radiales Doppellaufrad für Kreiselpumpen, wo-35

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"P-

. .bei die Anordnung und der Versatz der Radialschaufeln in Umfangsrichtung in stark vereinfachter scheraatischer Darstellung aufgezeigt ist,

Figur 9 nur zur Erläuterungszwecken ein Zwischenstadium der axialen Anordnung der Radialschaufeln des in Figur 8 dargestellten radialen Doppellaufrades,

Figur 10 die axiale Anordnung der Radialschaufeln des in Figur 3 dargestellten radialen Doppellaufrades,

Figur 11 in stark vereinfachter schematischer Darstellung die Anordnung der an Saugkanäle bei einer Kreiselpumpe mit dem in den Figuren 8 und 10 dargestellten radialen Doppellaufrad und

Figur 12 einen Antrieb mit einem radialen Laufrad gemäß Figur 3. .

Figur 1 zeigt ein herkömmliches radiales Laufrad L1 einer Kreiselpumpe, dessen Radial schaufeln R1 die Gestalt logarithmischer Spiralen besitzen. Die durch die Radialschaufeln R1 begrenzten Schaufelkanäle S1 erweitern sich nach außen hin. Das radiale Laufrad L1 wird dabei in einem Umdrehungssinn angetrieben, der durch den Pfeil U1 aage- ' deutet ist. Durch Transformation der Navier-Stokes-Glei—

• ' chungen auf das rotierende System und ihre numerische .. Lösung bei den an den Radialschaufeln R1 der Kreiselpumpe gegebenen Randbedingungen konnte die Strömung in einem Schaufelkanal S1 rechnerisch aufgezeigt werden. Das Ergebnis wurde in einem Schaufelkanal S1 durch Pfeile aufgezeigt und zwar als Strömung, wie sie sich für einen mitrotierenden Beobachter darstellt. Entsprechend den Pfeilen 1 legt sich bei dem Umdrehungssinn U1 die Strömung vor-

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wiegend an die Konvexseite der Radialschaufeln R1 an. Ähnlich einer Wasserstrahlpumpe reißt diese Strömung 1 Flüssigkeit von der Konkavseite mit, worauf diese Flüssigkeit durch einen Zustrom 2 von dem Außenraum des radialen Laufrades L1 wieder aufgefüllt wird. Der Zustrom 2 führt zur Bildung eines Wirbels, der den Anfang einer turbulenten Verwirbelung der ganzen Konkavseite wie auch der die .Schaufelkanäle S1 verlassenden Strömung sein kann. Diese turbulente Verwirbelung der Konkavseite ist dabei durch einen Wirbel 3 angedeutet. Der Unterdruck in den Wirbeln führt dann zu den bereits genannten Machteilen»

Figur 2 zeigt ein radiales Laufrad L2, dessen Radialschaufeln mit R2·und dessen Schaufelkanäle mit S2 bezeichnet sind. Die Schaufelkanäle S2 sind parallelwandig ausgebildet, d.h., bei konzentrischen Kreisen bleibt die im Bogenmaß gemessene Kanalbreite über den radialen Kanalverlauf konstant. Dies wird dadurch erreicht, daß die Schaufel stärke der Radialschaufeln R2 nach außen hin zunimmt. Bei einem Umdrehungssinn U2 des radialen Laufrades L2 wurde die Strömung in den Schaufelkanälen S2 wieder rechnerisch ermittelt und durch Pfeile 1^! und 1^!l so aufgezeigt, wie sie sich für einen mitrotierenden Beobachter darstellt. Wie zu ersehen ist, bildet sich im gesamten Schaufelkanal S2 eine wirbelfreie Strömung 1'. Falls überhaupt noch ein Zustrom 2^? aus dem Außenraum auftritt, so ist dieser äußerst gering, was durch die geringe Größe des entsprechenden Pfeiles angedeutet ist» Besitzt das radiale Laufrad L2 mehr als sechs Radialschaufeln R2, so kann ein störender Zustrom 2' praktisch ganz ausgeschlossen werden. Durch die parallelwandige Ausgestaltung der Schaufelkanäle S2 kann die Strömung 1^! also zumindest so weitgehend wirbelfrei ausgebildet sein, daß keine nachteiligen Folgen der restlichen kleinen Wirbel eintreten.

Figur 3 zeigt die weitere Ausgestaltung des in Figur 2 im Prinzip dargestellten radialen Laufrades L2. Dabei ist .zusätzlich noch eine Nabe N2 zu erkennen, mit welcher das gesamte radiale Laufrad L2 auf die Antriebswelle einer Kreiselpumpe aufgekeilt wird. Neben der massiven Ausgestaltung der Radialschaufeln R2 ist auch eine Ausgestaltung als Hohlschaufel möglich, was in Figur 3 durch eine hohle Radialschaufel R1¹ angedeutet ist.

Figur 4 zeigt ein radiales Laufrad L4, dessen kreissegmentförmige Radialschaufel mit R4 und dessen Schaufelkanäle mit S4 bezeichnet sind. Die Nabe des radialen Laufrades L4 ist mit N4 bezeichnet. Neben der massiven Ausgestaltung der Radialschaufel R4 ist auch eine Ausgestaltung als Hohlschaufel möglich, was in Figur 4 durch eine hohle Radialschaufel R4' angedeutet ist. Die genau in radialer Richtung verlaufenden Schaufelkanäle S4 sind parallelwandig ausgebildet. Eine wirbelfreie Strömung kann aber auch bei sich nach außen verengenden Schaufelkanalen erzielt werden, was in Figur 4 durch strichpunktierte Linien S4^! angedeutet ist. Bei sich nach außen verengenden Schaufelkanälen S4' werden höhere Ausströmgeschwindigkeiten erzielt, während bei parallel wandigen Schaufelkanälen S4 höhere Drucke erzielt werden.

Figur 5 zeigt ein radiales Laufrad L5 mit einfach gekrümmten, massiven Radialschaufeln R5 und sich nach außen verengenden Schaufelkanälen S5. Der Umdrehungssinn ist mit U5 bezeichnet, während die Nabe mit N5 bezeichnet ist. Im Vergleich zu dem ähnlich ausgebildeten Laufrad L2 gemäß · Figur 3 werden durch die parallelwandigen Schaufelkanäle S2 höhere Drucke erzeugt, während die sich nach außen verengenden Schaufelkanäle S5 höhere Ausströmgeschwindigkeiten erzeugen. Im Vergleich zu dem radialen Laufrad L4 ge-

maß Figur 4"ist festzustellen, daß durch den radialen und geraden Verlauf der Wände der Radialschaufeln R4 das Arbeitsmedium bei der Strömung durch die Schaufelkanäle SA ständig weiter beschleunigt wird, während durch die zurückgebogene Form der Radialschaufeln R5 diese ständige Weiterbeschleunigung nicht stattfindet ο

Figur 6 zeigt eine insgesamt mit P bezeichnete Radialpumpe, in welche das radiale Laufrad L2 gemäß Figur 3 eingesetzt ist. Das radiale Laufrad L2 ist dabei mit seiner Wabe N2 auf die Antriebswelle Aw der Radialpumpe P aufgesetzt und mit Hilfe eines Keils K verdrehsicher befestigt. Das Laufrad L2 befindet sich in einem Spiralgehäuse G, " dessen Druckstutzen mit D bezeichnet ist. Der axial aus-= gerichtete Einlaufstutzen des Spiralgehäuses G ist in Figur 6 nicht zu erkennen. Als Druckumsatzvorrichtung, welche .die dynamische Förderhöhe hinter dem radialen Laufrad L2 durch Geschwindigkeitsverzögerung in Druckenergie umsetzt, könnte außer dem Spiralgehäuse G auch ein be~ schaufeltes Leitrad oder eine Kombination von Spiralgehäuse und Leitrad verwendet werden.

Figur 7 zeigt einen Meridianschnitt durch das in Figur 6 innerhalb der Radialpumpe P angeordnete radiale Laufrad L2. Bei einem derartigen bei Strömungsmaschinen üblichen Meridianschnitt benutzt man eine Zirkulärpr.ojektion, die nur die auf konzentrischen Kreisen in die Schnittebene projizierten Endkanten der Radialschaufeln R2 , nicht aber irgendwelche zufälligen Schnittfiguren derselben erscheinen läßt. Die Begrenzungswände der Radialschaufeln R2 umschließen hiernach einen Rotationshohlraum, welcher entsprechend den Pfeilen 4 und 5 durchströmt wird. Aus Figur 7 ist dabei ersichtlich, daß das radiale Laufrad L2 im Meridianschnitt von der entsprechen-

den Darstellung konventioneller radialer Laufräder nicht abweicht*

Figur 8 zeigt in stark vereinfachter schematischer Dar-. 5 Stellung ein radiales Doppellaufrad L8 für eine Kreiselpumpe mit doppelseitigem Einlauf. Das Doppellaufrad L8 besitzt zwei axial nebeneinander angeordnete Radialschaufelreihen, wobei die aus der Bildebene herausragenden Radialschaufeln R8 der ersten Radialschaufelreihe mit ausgezogenen Linien und einer ausgezogenen Schraffur dargestellt sind, während die hinter die Bildebene ragenden Radialschaufeln R8¹ der zweiten Radialschaufelreihe mit gestrichelten Linien und einer gestrichelten Schraffur dargestellt sind. Im übrigen entsprechen die Radialschaufein R8 und R.8¹' der Ausgestaltung der Radialschaufeln R2 gemäß Figur 3. Es ist zu erkennen, daß die Radialschaufeln R8 und R8' derart gegeneinander verdreht angeordnet sind, daß sich jeweils an einen durch die Radialschaufeln R8 begrenzten Schaufelkanal S8 in axialer Richtung eine Radialschaufel R8^r anschließt. In entgegengesetzter axialer Richtung schließt sich jeweils an einen durch die Radialschaufeln R8' begrenzten Schaufelkanal S8· eine Radialschaufel R8 an. Die Strömung.in einem Schäufe!kanal S8 ist durch ausgezogene Pfeile 6 angedeutet, während die Strömung in einem Schaufelkanal S8' durch gestrichtelte Pfeile 6' angedeutet ist. Bei einem Antrieb des Doppellaufrades L8 im Umdrehungssinn U8 folgt die vom inneren ■Ende einer Radialschaufel R8 angestoßene Flüssigkeit der Richtung des Pfeiles 7. Aus dieser Richtung 7 ergibt sich die Richtung einer zugeordneten Leitschaufel 8, welche zusammen mit weiteren entsprechend ausgerichteten Leitschaufeln 8 ein das Doppellaufrad L8 umschließendes Leitrad bildet. Die Leitschaufeln 8 stabilisieren die Strömung und verhindern oder erschweren eine Rückströmung aus dem ·.

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Außenraum.

Figur 9 zeigt lediglich zu Erläuterungszwecken ein Zwischenstadium bei der axialen Aneinanderfügung der Radialschaufeln R8 und R8^! des radialen Doppellaufrades L8. Die äußeren Umfangsflachen der Radialschaufeln R8 sind daoei durch eine ausgezogene horizontale Schraffur hervorgehoben, während die äußeren Umfangsflachen der Radialschaufeln R8¹ durch eine gestrichelte horizontale Schraffur hervorgehoben sind. Die Austrittsöffnungen der Schaufelkanäle S8 sind mit A8 bezeichnet, während die Austrittsöffnungen der Schaufelkanäle S8^! mit A8^g bezeichnet sind. Es ist nun zu erkennen, daß die Radialschaufeln R8 und R8' in axialer Richtung noch weiter als dargestellt zusammengeschoben werden können, wobei dann die äußeren Umfangsflächen der Radialschaufeln R8 in die Austrittsöffnungen A8¹ und die äußeren Umfangsflachen der Radial-• schaufeln R8¹ in die Austrittsöffnungen A8 eintreten» Ein Verschließen der Austrittsöffnungen A8 und A8^Üdurch die Radialschaufeln R8' bzw. R8 kann nun dadurch verhindert werden, daß die axiale Breite der Radialschaufeln R8 und R8^f im Bereich des äußeren Umfangs entsprechend reduziert wird.

Ein entsprechend den vorstehenden Überlegungen gestaltetes Doppellaufrad L8' ist in Figur 10 dargestellt. Durch axiales Ineinanderschieben der Radialschaufeln R8 und R8¹ bei entsprechender Reduzierung der axialen Breite im Umfangsbereich liegen nun die Austrittsöffnungen A8 und A8' in Umfangsrichtung des Doppellaufrades L8 gesehen auf einer Linie. Dadurch wird eine erhebliche Vergleichmäßigung der in Richtung der Pfeile 6 und 6^! in den Außenraum den Doppellaufrades L8 gelangenden Strömung erzielt. Dabei wirkt beispielsweise der· aus einer Austrittsöffnung

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A8 austretende Strahl saugend und stabilisierend auf die benachbarten Austrittsöffnungen A8^f.

Das in den Figuren 8 und 10 dargestellte Doppellaufrad L8 wirkt wie zwei parallel geschaltete Radialpumpen. Dabei könnte sich nun eine Instabilität dadurch ergeben, daß die Strömung hauptsächlich durch eine dieser Radialpumpen geht. Im Extremfall könnte die Flüssigkeit sogar durch die zweite Radialpumpe zurückströmen. Wie eine derartige Instabilität verhindert werden kann, geht aus Figur 11 hervor, welche in stark vereinfachter schematischer Darstellung die Anordnung der Ansaugkanäle bei einer Kreiselpumpe mit dem in den Figuren 8 und 10 dargestellten Doppellaufrad L8 zeigt. Dabei ist zu erkennen, daß ein gemeinsamer Ansaugkanal 9 zunächst eine Erweiterung 10 besitzt und sich dann nach Art eines Hosenrohres in Zuströmkanäle 11 und 11' aufteilt. Die Zuströmkanäle 11 und 11' nehmen einen gekrümmten Verlauf und münden dann beidseitig in ein Gehäuse G' ein. Die Erweiterung 10 hat die Aufgabe, das zuströmende Arbeitsmedium zu verlangsamen und damit für einen Druckausgleich zu sorgen, so daß dynamische Effekte entfallen. Solche würden entstehen, wenn beispielsweise im Zuströmkanal 11 durch Zufall eine höhere Strömungsgeschwindigkeit entstünde als im Zuströmkanal 11'. Im Zuströmkanal 11 entstünde dann ein Unterdruck, der das Arbeitsmedium aus dem Zuströmkanal 11' ansaugt und damit die Ungleichmäßigkeit verstärkt. Die Erweiterung 10 am Beginn der Teilung verhindert also durch eine kleine Strömungsgeschwindigkeit die Ursache für die beschriebene Instabilität.

Eine weitere Maßnahme am Ansaugkanal 9 ist die Anbringung eines beweglichen Stellgliedes 12 am Ort der Aufteilung. Dieses Stellglied 12 ist derart elastisch beweglich, daß 35

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es sich bei einer höheren Strömungsgeschwindigkeit im Zuströmkanal 11 dem dortigen Unterdruck nachgebend in die gestrichelt dargestellte Stellung 12' begibt und die Zuströmung stärker in den Zuströmkanal 11' gesteuert wird.

Das Stellglied 12 könnte natürlich auch durch eine entsprechende Regelung gesteuert werden. Als dritte Maßnahme zur Vergleichmäßigung der Strömung sei nochmals auf die bereits im Zusammenhang mit der Figur 8 erläuterten Leitschaufeln 8 hingewiesen.

. Der Antrieb des Doppellaufrades L8 (vgl. Figuren 8 und 10) kann über eine Antriebswelle Aw' erfolgen, welche in Figur 11 strichpunktiert angedeutet ist, Die Antriebswelle Aw' ist dabei innerhalb der Zuströmkanäle 11 und 11' angeordnet und flüssigkeitsdicht durch deren Krümmerbereiche hindurchgeführt. Das Doppellaufrad L8 könnte jedoch auch 'auf zwei Ansaugrohrstutzen drehbar gelagert und über einen Zahnkranz oder dgl. angetrieben werden.

20. Figur 12 zeigt schließlich die Verwendung des in Figur 3 dargestellten radialen Laufrades L2 für einen Antrieb. Dabei ist das radiale Laufrad L2 von einem' zylindrischen Gehäuse G'¹ umschlossen, welches in einem begrenzten Bereich seines Umfangs eine Öffnung 13 besitzt, durch welche ein Arbeitsmedium in Richtung der Pfeile 14 aus-.gestoßen wird. Dabei wird durch den einseitigen Ausstoß ein Rückstoß erzeugt. Zur zusätzlichen Führung des Ausstoßes schließt sich an die Öffnung 13 ein Ausströmkanal 15 an. Anstelle des Ausströmkanals 15 könnte zur zusätzliehen Führung des Ausstoßes und zur Erhöhung der Geschwindigkeit auch eine Düse verwendet werden. Erfolgt die zusätzliche Führung mit einer Lavaldüse, so kann ohne Verbrennungskammer und ohne Energieverlust durch Aufheizung eine Überschallströmung erzeugt werden.

' Der in Figur 12 dargestellte Antrieb kann beispielsweise ähnlich einem Voith-Schneider-Propeller zum Antrieb und Steuern von Schiffen eingesetzt werden. Der Antrieb, ermöglicht dann durch die Wahl der Ausstoßrichtung außer 5 der Vorwärts- und Rückwärtsfahrt auch eine seitliche Bewegung des Schiffes. Gegenüber dem Voith-Schneider-Pro-. peller ergibt sich jedoch als Vorteil die praktisch wirbelfreie Ausbildung der Strömung.

10' 10 Patentansprüche 12 Figuren

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Claims

Patentansprüche

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1 J Radiales Laufrad für Strömungs-Arbeitsmaschinen, insbesondere für Kreiselpumpen, mit mehreren Radialschaufeln und durch die Radialschaufeln begrenzten Schaufelkanäleo, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaufelkanäle (S2, S4, S5/ S8, S8¹) im Querschnitt des Laufrades (L2, Lk, L5/. L8) parallelwandig oder sich nach außen verengend ausgebildet sind..
.10
2. Radiales Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaufelstärke der Radialschaufeln (R2, R2^r, R4, R4^S, R5, R8, R8') nach außen hin zunimmt.
3· Radiales Laufrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Radialschaufeln (R2¹, RV) als Hohlschaufeln ausgebildet, sind.
4. Radiales Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Radialschaufeln (R2, R2', R5, R8, R8¹) als einfach gekrümmte Schaufeln ausgebildet sind.
5- Radiales Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Radialschaufeln (R4, R4^?) als ungekrümmte Schaufeln ausgebildet sind.
6. Radiales Laufrad nach Anspruch 5, dadurch g ek'ennzeichnet , daß die Schaufelkanäle (S4, S4') in radialer Richtung verlaufen.
7. Radiales Laufrad nach einem der vorhergehenden An-.

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Sprüche, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens sechs Radialschaufeln (R2, R2¹, R4, R4' R5, R8, R8') vorgesehen sind.
8. Radiales Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß. bei doppelseitigem Einlauf zwei Radialschaufel reihen axial nebeneinander angeordnet und derart gegeneinander verdreht sind, daß die Austrittsöffnungen (A8, A8') der

tO Schaufelkanäle (S8, S8^!) einer Radialschaufelreihe jeweils im Bereich der Radial schaufeln (R8¹, R8) der anderen Radialschaufelreihe liegen.
9. Radiales Laufrad nach Anspruch 8, dadurch g ekennzeichnet , daß am äußeren Umfang die Schaufelstärke der Radialschaufeln (R8, R8¹) der Breite der Austrittsöffnungen (A8, A8¹) der Schaufelkanäle (R8, . R8') enspricht.
10. Radiales Laufrad nach Anspruch 9, dadurch g ekennzeichnet , daß die Austrittsöffnungen (A8, A8') der Schaufelkanäle (S8, S8^T) beider Radialschaufelreihen in Umfangsrichtung auf einer Linie liegen.