DE395134C

DE395134C - Diffusor

Info

Publication number: DE395134C
Application number: DESCH63185D
Authority: DE
Original assignee: ERNST SCHMIDT DR ING
Current assignee: ERNST SCHMIDT DR ING
Priority date: 1921-10-20
Filing date: 1921-10-20
Publication date: 1924-05-06

Description

Diffusor. Aus Gebläsen, Wasserturbinen, Turbokompressoren und anderen zur Bewegung von Gasen und Flüssigkeiten und zum Arbeitsgewinn aus ihnen dienenden Maschinen tritt das strömende Medium meist mit höherer Geschwindigkeit aus, als sie für die weitere Fortleitung desselben erwünscht ist. Mit Rücksicht auf die Herstellungskosten sucht man nämlich die Maschinen für eine gegebene Leistung möglichst klein und daher für eine möglichst große Durchströmungsgeschwindigkeit zu bauen. Bei der Fortleitung des strömenden Mediums in Rohrleitungen würde die hohe Austrittsgeschwindigkeit aber zu große Druckverluste verursachen- Man setzt daher die Strömungsgeschwindigkeit herab, indem man an die enge Austrittsöffnung der Maschine eine weitere Rohrleitung anschließt. Das meist Kegelig ausgebildete Übergangsstück bezeichnet man dabei als »Diffusor«. Diffusoren können auch angewandt werden bei jedem Übergang einer Rohrleitung von kleinerem auf größeren Querschnitt -oder beim Einmünden einer Rohrleitung in ein Gefäi3. Im Difffusor verzögert sich das ströinende Medium infolge Überganges auf größere Querschnitte und setzt dabei Strömungsenergie in Druck um. Diese Umsetzung ist bei den ausgeführten Diffusoren nicht vollständig; ein Teil der Strömungsenergie geht in Reibungswärme über und dadurch verloren. Man bezeichnet das Verhältnis der als Druckenergie wiedergewonnenen Strömungsenergie zur gesamten Abnahme der letzteren als den Wirkungsgrad des Diffusors. Der Wirkungsgrad der oben beschriebenen kegeligen Difffusorform ist schon bei verhältnismäßig schlanken Erweiterungen ziemlich klein und nimmt desto mehr ab, je plötzlicher die Erweiterung erfolgt. Die Ursache des schlechten Wirkungsgrades ist die durch Ablösung des Flüssigkeitsstrahles von det Wand der Erweiterung verursachte Wirbelbildung. Die aus dem engen Querschnitt kommende Flüssigkeit tritt strahlförmig mit. unverändertem Querschnitt in die Erweiterung ein, wobei sich der vom Strahl nicht ausgefüllte Raum mit Wirbeln füllt, welche die Verluste verursachen. _ Die Erfindung vermeidet diesen Übelstand, indem sie in oder hinter der Erweiterung des Strömungskanals einen Staukörper anordnet, welcher den Flüssigkeitsstrahl staut und an die Wände der Erweiterung zurückdrängt; dadurch vermindern sich die Verluste durch Wirbelbildung, und der Wirkungsgrad des Diffusors erhöht sich beträchtlich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung.sind in Abb. i bis 3 dargestellt. Dabei ist a der Diffusor, b der Staukörper, und der Verlauf der Strömung ist durch Pfeile angedeutet. Das der Strömung entgegengerichtete Ende des Staukörpers wird zweckmäßig stumpf oder abgerundet ausgebildet, während das andere Ende zweckmäßig zugespitzt wird, so daß der Staukörper ungefähr die Form eines Körpers kleinsten Strömungswiderstandes erhält.
Die Form der Rohrerweiterung kann beliebig, z. B. kegelig, mit abgerundeten Übergängen sein, doch ist es vorteilhaft, sie ungefähr den Strömungslinien nachzubilden, die beim Umströmen des Staukörpers in freier Strömung auftreten. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art stellt Abb. z dar. In diesem Falle erweitert sich der Strömungskanal ziemlich plötzlich und bleibt dann konstant, oder er verengt sich hinter dem Staukörper wieder etwas, wie in Abb. 3 angedeutet. Die Wirkung eines gegebenen Staukörpers ist am günstigsten für einen ganz bestimmten Abstand desselben vom Beginn der Rohrerweiterung. Dieser günstigste Abstand wird am besten durch Versuch bestimmt.

Claims

PATENT-AN sPRÜcHE: i. Diffusor oder ähnliche Vorrichtung zur Umsetzung der Strömungsgeschwindigkeit eines Gases oder einer Flüssigkeit in Druck, dadurch gekennzeichnet, daß in oder hinter der beliebig gestalteten Erweiterung des Strömungskanals ein Staukörper angeordnet ist. z. Diffusor oder ähnliche Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Staukörper ungefähr die Gestalt eines Körpers kleinsten Strömungswiderstandes mit abgerundeter Stirnseite und zugespitztem Ende erhält. 3. Diffusor oder ähnliche Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung ungefähr die Form einer Strömungslinie erhält, wie sie beim Umströmen des Staukörpers in freier Strömung auftritt. ¢. Diffusor oder ähnliche Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal sich hinter dem größten Querschnitt des Staukörpers wieder etwas verengt. 5. Diffusor oder ähnliche Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Staukörpers vom Anfang der Diffusorerweiterung so gewählt wird, daß der Wirkungsgrad der Umwandlung von Strömungsgeschwindigkeit in Druck ein Maximum wird.