DE707013C

DE707013C - Mehrstufiger Axialverdichter fuer hohe Laufradumfangsgeschwindigkeiten

Info

Publication number: DE707013C
Application number: DEE48391D
Authority: DE
Original assignee: WALTER ENCKE DIPL ING
Current assignee: WALTER ENCKE DIPL ING
Priority date: 1936-05-27
Filing date: 1936-05-27
Publication date: 1941-06-11

Description

Mehrstufiger Axialverdichter für hohe Laufradumfangsgeschwindigkeiten Es ist bekannt, daß ein Laufrad eines Axialverdichters einen um so höheren Druck erzeug-en schwindigkeit kann, ist. je Dies größer führt seine zu dem Umfangsge- Bestreben, die Räder mit möglichst hoher Umfangsgeschwindigkeit umlaufen zu lassen.
Es ist weiter bekannt, daß sich die aeredynamischen Eigenschaften der Laufradflügel und damit der Wirkungsgrad der Energieumsetzung im Verdichter um so mehr verschlechtern, je mehr sich die Geschwindigkeit des Fördermittels am Laufradumfang, die der Umfangsgeschwindigkeit des Laufrades propürtional ist, der Schallgeschwindigkeit des Fördermittels annähert.
Diese beiden Gesetzmäßigkehen führen dazu, daß es für das Verhältnis der Laufradumfangsgeschwindigkeit zur Schallgeschwindigkeit des Fördermittels einen Bestwert gibt, bei dem sich eine möglichst hohe Drucksteigerung bei einem verhältnismäßig guten Wirkungsgrad erzielen läßt.
Die Schallgeschwindigkeit des Fördermittels an irgendeiner Stelle des Verdichters ist eine Funktion seiner Temperatur an dieser Stelle.
Es bedeute a die Schallgeschwindigkeit, p den absoluten Druck, p die Dichte, T die absolute Temperatur (273+t), x das Verhältnis der spezifischen Wärmen, g die Erdbeschleunigung, R die Gaskonstante. Dann ist die Schallgeschwindigkeit ineinem Gas Die Schallgeschwindigkeit in Luft errechnet sich daraus mit x = 1,4, R = 29,26, g = 9,8 x für

Temperatur t ' C a m/Sek.

-50 300

-30 311

-10 325

0 332

+10 338

+20 344

+30 351

+40 355

+50 362

Da in einem mehrstufigen Axialverdichter die Temperatur des Fördermittels von Stufe zu Stufe ansteigt, ist auch dessen Schallgeschwindigkeit von Stufe zu Stufe größer.
Es sind bereits mehrstufige Axialverdichter für hohe Laufradumfangsgeschwindigkeiten bekannt, bei denendie Laufradflügel jeder einzelnen Stufe geometrisch ähnliche Profilabmessungen aufweisen, aber der Durchtrittsquerschnitt für das Fördermittel tentsprechend dessen jeweiligem Zustand von Stufe zu Stufe kleiner wird.
Es sind weiter mehrstufige A%ialverdichter mit einem von Stufe zu Stufe Kleiner werdender, Durchtrittsquerschnitt für das Fördermittel bereits bekannt, bei denen die Durchmesser der Laufräder der einzelnen Stufen von Stufe züi Stufe zunehmen. Dies gibt die Möglichkeit, in jeder Stufe einen höheren Druck zu erzeugen als in der vorhergehenden.
Gemäß der Erfindung wird nun ein mehrstufiger Axialverdichter für hohe Laufradumfangsgeschwindigkeiten derart ausgeführt, daß die Laufradflügel. jeder einzelnen Stufe geometrisch ähnliche Profile aufweisen, aber der Durchtrittsquerschnitt für das Fördermittel entsprechend dess,-n jeweiligem Zustand von Stufe zu Stufe kleiner wird, daß ferner die Durchmesser der Laufräder der einzelnen Stufen von Stufe züi Stufe zunehmen und daß schließlich der Durchmesser des Laufrades jeder ;einzelnen Stufe etwa so groß gewählt ist, daß das Verhältnis der Laufradumfaiigsgeschwindigkeit zu der temperaturabhängigen örtlichen Schallgeschwindigkeit des Fördermittels einen Bestwert ergibt, bei dem sich eine möglichst hohe Drucksteigerung bei einem verhältnismäßig guten Wirkungsgrad erzielen läßt.
Bei der Ausbildung des Verdichters gemäß der Erfindung wird die Gefahr vermieden, daß der Wirkungsgrad der Laufräder der einzelnen Stufen wegen zu großer Annäherung an die örtliche Schallgeschwindigkeit sich verschlechtert, zugleich ergibt sich aber die 'Möglichkeit, in jeder Stufe einen höheren Druck zu erzeugen als in der vorhergehenden.
Dadurch läßt sich ein Bestwert an möglichst hoher Drucksteigerung bei einem verhältnismäßig guten Wirkungsgrad erreichen.

Claims

PATF NT ANS PR UCH -. Mehrstufiger Axialverdichter für hohe Laufradumfangsgeschwindigkeiten, gekennzeichnet durch die Vereinigung der drei Merkmale, daß die Laufradflügel bei jeder einzelnen Stufe geometrisch ähnliche Profilabmessungen haben, aber der Durchtrittsquerschnitt für das Fördermittel entsprechend dessen jeweiligem Zustand von Stufe zu Stufe kleiner ist, daß die Durchmesser der Laufräder der einzelnen Stufen von Stufe zu Stufe zunehmen, sowie daß der Durchmesser des Laufrades jeder einzelnen Stufe etwa so groß ist, daß das Verhältnis der Laufradumfangsgeschwindigkeit zu der ternperaturabhängigen örtlichen Schallgeschwindigk#eit des Fördermittels einen Bestwert ergibt, bei dem sich eine möglichst hohe Drucksteigerung bei einem verhältnismäßig guten Wirkungsgrad erzielen läßt.