DE866793C - Gleichdruckbeschaufelung fuer Turbinen fuer ueberkritische Stroemung - Google Patents

Description

• Dwe Erfindung --beschäftigt .sich mit der Ausbüdung leiner Gleichdruckbeschaufelung für Turbinen, und zwax für das Gebiet der überkritischen Strömung. Der Schaufelkanal -einer Gleichdruckbe schaufelung wird ,auf der Beinen Seite durch die Vollwölbung des, Schaufelrückens der einen Schaufel und auf der an-deren Seite durch die Hohlwölbung der benachbarten Schaufel begrenzt. Gemäß der Erfindung wird der Schaufelquerschnitt auf der Seite der Vollwölbung,durch im wesentlichen gerade Strecken begrenzt, die über mehr oder weniger abgerundete Ecken verbrundem sind.
• Die Grundlage der neuen Schaufelform bilden Strömungserkenntnisse, die mit dem Namen P randtl-Meyer verbunden sind. Diese Forscher haben. die Tatsache festgestellt, @daß, wenn sein zusarnmendrückbyooxes Mittei bei überkritischer Geschwindigkeit über eine Ecke hinwegströmt, dann eine Dmehung,des Strahls lohne weitere mechanische Führungsmittel und ohne Stoß eintritt. Diese Vor-. gänge seien an Hand der Fig: i erläutert.
• Vom Punkt A bis zum Punkt 0 ist die Strömung parallel :der Fläche A0. Wenn - die Strömung die Ecke O erreicht, so :setzt sie nicht ihre geradlinige Bewegung fort, sondern sie biegt ab und fließt dan geradlinig weiter. Die Größe der Ablenkung ist abhängig von der Entspannung vom Bereich I höheren Druckes zum Bereich II niederen Druckes. In Fig. i biegt die Strömung vorm Vektor 0M auf den Vektor ON um: In der Wendezone verläuft der Fluß entlang Stromlinien, die der Bedingung genügen, daß die Geschwindigkeitskomponente V senkrecht zum Radiusvektor immer gleich ist der Schallgeschwindigkeit unter den Druck- und Dichteverhältnissen dieses Vektors. Entlang jedem Vektor sind die Zustandsverhältnisse (Druck, Temperatur, spezifisches Volumen) konstant. Infolgedessen sind auch diese Verhältnisse entlang dem Vektor 0M konstant, ebenso wie entlang dem Vektör ON. Wenn man nun die Linie OB durch eine feste Fläche ersetzt, so erhält man dann eine Strömungslenkung, ohne energlleverzehrende Umlenkfiächen verwenden zu müssen.
• Diese Maßnahme läßt sich sowohl bei den feststehenden Düsen wie ,auch bei der Beschaufelüng selbst anwenden. Im allgemeinen wird allerdings eine derartige Ausbildung nur für die Düsen und die erste Schaufelreihe in Frage kommen, da nur in seltenen Fällten in weiteren Schaufielreihen überkritische Geschwindigkeit vorhanden sein wird, Ausführungsbeispiele der neuen Beschaufelung sind in den Fig. 2 und 3 ,dargesballt. Das durch die Düsen 2 i mit überkritischer Geschwindigkeit zuströmende Mittel gelangt in den Schaufelkanal 13, der gemäß der Erfindung entgegen den bisherigen Ausführungsformen nicht durch stetig gekrümmte Kurven begrenzt ist, sondern durch einen aus geraden: Strecken und verbindenden Ecken bestehenden Linienzug. Die .geraden Stücke sind mit 14...17 bezeichnet, die Ecken mit i 8 . . . 2o. An dien Ecken findet entsprechend den zu Fig. i gegebenen Erläuterungen infolge des Prandtl-Meyer-Effektes seine Drehung des Treibmittelstrahls in eine Richtung statt, die jeweils den anschließenden geraden Stücken entspricht. Auf diese Weise findet eine stoßfreie Umlenkung des Strahls innerhalb der Beschau£elung statt. An sich wäre @es möglich, auch die Hohlwölbung 12 nach einem gebrochenen Linienzug zu fönnen, doch würden sich bei der Außenwölbung die geraden Strecken so eng an einen Kreisbogen anschließen, daß es :aus Herstellungsgründen einfacher sein wird, bei der Hohlwölbung von der Prandtl-Meyer-Form abzusehen.
• Während im Fall der Fig: 2 die Drüsen 2 i in der bisher üblichen Form ,ausgebildet sind, zeigt Fig. 3 eine Bauform, bei der der Prandtl-Meyer-Effekt auch auf die Düsen übertragen ist. Die Düsenkanäle 23 werden in diesem Fall durch die geraden Strecken 27 und 28 begrenzt, die durch Ecken 24 miteinander verbunden sind. Auch hier wieder gelingt @es, die Strömung .stoßfrei in die erforderliche Richtung umzulenken.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gleichdruckbeschaufelung für Turbinen für überkritische Strömung, .dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelkanalquerschnitt ,auf der Seite, der Vollwölbung durch im wesentlichen gerade Strecken gebildet wird, die über mehr :oder weniger ,abgerundete Kanten verbunden sind. z. Beschaufelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungslinie der Hohlwölbung seine im wesentlichen stetig gekrümmte Kurve, insbesondere ein Kreisbogen, ist. 3. Beschaufelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Düsen durch -ebene Flächen mit Umlenkkanten begrenzt sind.