DE731575C

DE731575C - Axialfluegelrad

Info

Publication number: DE731575C
Application number: DEF86767D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Weinig
Original assignee: FORSCH KRAFTFAHRWESEN und FAHR
Current assignee: FORSCH KRAFTFAHRWESEN und FAHR
Priority date: 1939-05-11
Filing date: 1939-05-11
Publication date: 1943-02-11

Description

Axialflügelrad Axialflügelräder für Umlauf in einem Gehäuse für einen. Verdichter oder eine Pumpe müssen einen gewissen Abstand, Spalt genannt, von,der Gehäusewand haben.
In diesem Spalt kommt eine Strömung von der Diruck- nach der Saugseite zustande, bei der Wirbelablösungen auftreten (Abb. i).
Diese Wirbelablösungen lassen sich.durch Abrunden der Außenkanten der Flügel nach der Druckseite zu weitgehend vermindern (Abb. z). Hierdurch wird allerdings bei gleicher Spaltbreite die durch den Spalt tretende Strömungsmenge selbst vergrößert, was gleichbedeutend mit einer Leistungsverminderung ist. Diese kann aber durch entsprechende Bemessung der gesamten Maschine ausgeglichen werden. Die bezweckte Verhinderung der Ablöseverluste, welche eine Wärmezunahme des Fördermittels zur Folge hätten, ist jedoch in vielen Fällen, z. B. beim Flugmotorenlader, wo eine zu starke Erwärmung einen Luftkühler notwendig macht, ein wichtiger Gesichtspunkt.
Die Abrundung der Flügelenden nach der Druckseite zu wird zweckmäßig .ergänzt durch eine Abrundung zur vorderen Flügelkante hin entsprechend der Abb.3.
Solche Abrundungen sind an sich bekannt; sie werden z. B. angewandt, um Verschmutzungen oder bei tropfendem Strömungsmittel einer Hohlraumausbildung vorzubeugen.
Um nun auch eine Heraufsetzung der durch das Flügelrad erzeugbaren Druckhöhe, beispielsweise der Förderhöhe eines Flugmotorenladers, zu erreichen, ist noch eine weitere Maßnahme nötig. Läuft nämlich der Flügel gemäß Abb.4 in eine einfache hintere Kante h aus, dann nimmt infolge der Abrundung nach der Druckseite zu der Anstellwinkel der Flügelprofile nach dem Flügelende, d. h. nach dem Umfang hin verhältnismäßig zu. Das hätte zwei Wirkungen zur Folge, die als schädlich angesehen werden müssen. Einesteils wird der Druckunterschied zwischen Saug- und Druckseite gegen das Flügelende zu vermehrt, was «Zeder vermehrte Spaltverluste zur Folge hätte. Andernteils sind aber auch die durch das Wirbelsystem der entsprechend der Tragflügelth:eorie abgehenden freien Wirbel bedingten induzierten Verluste vergrößert.
Dem wird gemäß der Erfindung dadurch entgegengewirkt, daß die Außenkanten der Flügel auf der Druckseite gegenüber einer zur Laufradachse rechtwinkligen, durch die hintere Flügelkante gelegten Drehebene so weit abgeschrägt bz«. zuriickgezogen sind, daß der Anstell-,vinkel des Flügelprofils g egenüber dieser Drehebene nach dem Flügelende, d. h. nach dem Umfange hin, zum mindesten nicht zunimmt.
Abb. i ist ein Längsschnitt durch das Flügelrad und das Twrbo,gehäuse. a ist die Gehäusewand, b ist das Flügelende, c der Spalt, d die Druckseite, e die Saugseite. f1, f@ und f3 sind Stromfäden, von denen ft an der scharfen Flügelaußenkante verwirbelt wird, da die Strömung sich ablöst.
Abb. 2 ist derselbe Längsschnitt wie Abb. i, nur ist hier das Flügelende nach der Druckseite d zu abgerundet. Der innere- Stromfaden f, schmiegt sich jetzt ohne Ablösung dieser Rundung an.
Die Abb. 3 zeigt den Flügel b des =Axialflügelrades von der Saugseitee her in Achsrichtung gesehen. Die Abb.4 zeigt eine Draufsicht auf diesen Flügel in radialer Richtung. Bei diesem Flügel ist die Außenkante in nach der Dirttilzs:eite,d zu und zur vorderen Flügelkanteg hin abgerundet, wie es die Zanenliniien i bis 5 in den Abb. 3 und 4 erkennen lassen. Man ersieht aus der Abb. 4, daß der zur Zone 5 gehörige Anstellwinkel ccd kleiner ist als der zur Zone i gehörige Anstellwinkel ad, daß somit der Anstellwinkel nach dem Flügelende, d. h. nach dem Umfange hin zunimmt.
Diese Zunahme des Anstellwinkels nach dem Flügelende hin bedingt eine Zunahme der Belastung des Flügels nach außen. hin und damit die Gefahr des Abreißens der Strömung auf der Saugseite der Profile. Weiter ist dabei aber auch der D@ru,ckunte-rschied -zwischen Druck- und Saugseite nach den Flügelenden zu und somit der Spaltverlust größer.
Die Abb. 5 zeigt den Fliigel in der gleichen Ansicht wie die Abb.4, aber in der Ausbildung gemäß der Erfindung. Bei diesem Flügel ist, wie die veränderte Lage der Zonenlinien i-5 erkennen läßt, die Außenkante m auf der Druckseite d gegenüber einer zur Laufradachse o-o rechtwinkligen, durch die hintere Flügelkante lt gelegten D,rehebe,ne l-L so weit abgeschrägt bzw. zurückgebogen, daß der zur Zone 5 gehörige Anstellwinkel ad nicht kleiner ist als der zur Zone i gehörige Anstellwinkel ad, daß er somit nach dem Flügelende, d.h. nach dem Umfange hin nicht zunimmt.
Die Flügelenden werden bei dieser Ausbildung nicht stärker belastet als die inneren Flügelteile, womit das Abreißen vermieden wird. Der Druckunterschied zwischen Druck-und Saugseite wird vermindert und damit auch der Spaltverlust.

Claims

PATENTANSPRUCH: Axialflügelrad für Umlauf in einem Gehäuse für einen Verdichter oder eine Pumpe, bei dem die der Gehäusewand gegenüberliegenden Außenkanten der Flügel nach der Druckseite zu und zur vorderen Flügelkante hin abgerundet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkanten(in) der Flügel auf der Druckseite (d) gegenüber einer zur Laufradach:se (o-o) rechtwinkligen, durch die hintere Flügelkante (h) gelegten Drehebene (i-i) so weit abgeschrägt bzw. zurückgezogen sind, daß der Anstellwinkel (a) des Flügelprofils gegenüber dieser Drehebene nach dem Flügelende, d. h. nach dem Umfange hin zum mindesten nicht zunimmt.