EP3306100A1 - Einlaufdüse für einen radialventilator - Google Patents

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EP3306100A1
EP3306100A1 EP17188456.2A EP17188456A EP3306100A1 EP 3306100 A1 EP3306100 A1 EP 3306100A1 EP 17188456 A EP17188456 A EP 17188456A EP 3306100 A1 EP3306100 A1 EP 3306100A1
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EP
European Patent Office
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section
inlet nozzle
inlet
outlet
flow
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EP17188456.2A
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Christian Haag
Erhardt Gruber
Oliver Haaf
Konrad Schmitt
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Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
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Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4213—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/667—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by influencing the flow pattern, e.g. suppression of turbulence
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression

Definitions

  • the invention relates to an inlet nozzle for a centrifugal fan.
  • Generic inlet nozzles are for example from the prior art EP 1 122 444 B1 known.
  • an inlet nozzle is disclosed on an impeller of a centrifugal fan, which has an interference element on its undercut-free wall formed.
  • the design is based on the recognition that sound is caused by local pressure fluctuations in the air flow, which in turn due to separation phenomena or strong changes in the velocity of the air flow.
  • the interference element widened boundary layer on the nozzle wall causes a lower speed gradient in the compensation between the exiting the inlet nozzle air flow and the exiting in the gap between the inlet nozzle and the impeller air flow.
  • the velocity gradient has a direct impact on the sound power as it is proportional to the interaction forces acting on the air particles. These interaction forces on the air particles are in turn proportional to the acoustic power and thus to the noise level.
  • the invention is therefore based on the object to provide an inlet nozzle that is easy to manufacture and effectively dampens noise at low manufacturing effort without causing significant losses occur in the air performance of the connected fan.
  • an inlet nozzle for a centrifugal fan is provided, with several flow sections determined via the wall of the inlet nozzle, comprising an inlet section E having an inlet opening, a nozzle section S immediately adjoining the inlet section and an outlet section A directly adjoining the nozzle section Flow cross-section of the inlet nozzle decreases in the inlet section.
  • Störabites is cylindrical over its entire axial length and extends parallel to the axis of rotation of the inlet nozzle, so that the flow cross-section of the inlet nozzle is constant in the interference section.
  • All of the flow sections referred to in the present disclosure are always determined by the shape of the flow-directed inner wall of the inlet nozzle.
  • the inlet nozzle is funnel-shaped and rotationally symmetrical about the axis of rotation.
  • the cylindrical shape of the wall of the inlet nozzle in the baffle section is easier to manufacture compared to the beading of the prior art.
  • the transition between the flow direction reducing flow area of the inlet portion to the baffle portion and its cylindrical shape produces the noise reducing disturbance of the flow through the inlet nozzle.
  • the shaping of the baffle section adjoining the tapered inlet section is already sufficient as cylindrical in order to influence the flow sufficiently to ensure at least the disturbance achieved in the prior art via beads.
  • the baffle section is formed cylindrical and extending parallel to the axis of rotation of the inlet nozzle. This means that the air flow flowing through the inlet nozzle, after passing through the baffle section in the outlet section, again experiences an influence due to a changed shape of the inner wall.
  • Advantageous is a design in which the transition from the inlet section to the baffle section and from the baffle section to the outlet section is discontinuous. The unsteady transition creates increased turbulence between the inlet section, the baffle section, and the outlet section, but with separation the boundary layer is inhibited.
  • the flow cross section of the inlet nozzle in the outlet section decreases, i. the wall of the outlet section extends at least in sections towards the axis of rotation.
  • the outlet section extends over its entire axial length in the flow direction convergent to the axis of rotation of the inlet nozzle.
  • an embodiment of the inlet nozzle is advantageous in which viewed in axial direction in the flow direction tapered inlet portion has a rounded contour.
  • the inlet section advantageously has a steady course in the direction of flow.
  • the outlet section has a plurality of adjoining subsections in the flow direction, at least one of the subsections having a rounded contour when viewed in axial section.
  • both subsections are advantageously convergent to the axis of rotation.
  • the inlet nozzle comprises, as a further flow section, the outlet section Z, which adjoins the outlet section in the direction of flow and which also forms the outlet opening of the inlet nozzle.
  • the outlet section which advantageously runs divergently in the flow direction to the axis of rotation of the inlet nozzle, has a flow cross-section which increases in the flow direction (diffuser shape), so that the inlet nozzle forms a venturi shape over its axial extent.
  • the transition from the outlet section to the outlet section has a continuous course.
  • a geometric design of the inlet nozzle has an advantageous effect, in which the size ratio of the axial interference height S of the interference section to the axial total height H of the inlet nozzle is in a range of 0.08 ⁇ S / H ⁇ 0.14, more preferably 0 , 09 - 0.11, more preferably 0.1.
  • a geometrical design of the inlet nozzle is advantageous, in which the size ratio of the axial outlet height A of the outlet section to the axial outlet height Z of the outlet section of the inlet nozzle in a range of 1.8 ⁇ A / Z ⁇ 2.8, more preferably at 2 , 2 - 2.4, more preferably set at 2.30.
  • FIG. 1 is an embodiment of a rotationally symmetrical funnel-shaped inlet nozzle 1, arranged on an impeller 30, shown in axial section, wherein only the details of the wall for displaying the flow sections are reproduced.
  • the impeller 30 is substantially the cover plate 31 can be seen.
  • the inlet nozzle 1 comprises the inlet section 2 defining the inlet opening 7, the outlet section 3 immediately adjoining the inlet section 2, the outlet section 4 immediately adjoining the outlet section 3, and the outlet section adjoining the outlet section 4 and forming the outlet opening 8 5.
  • the inlet section 2 is at its axial edge in a mounting flange 6, whose shape can be variably round or square.
  • the flow cross section of the inlet nozzle 1 in the flow sections is ensured by the geometric shape of the respective wall.
  • the outer wall shape corresponds in each case to the inner wall form, however, the flow cross section is defined exclusively via the inner wall form.
  • the flow cross-section decreases, wherein the wall has an elliptical rounding R E seen in cross-section.
  • the adjacent to the inlet section 2 baffle section 3 is circumferentially cylindrical over its entire axial length and extends parallel to the axis of rotation of the inlet nozzle 1.
  • the flow cross section of the inlet nozzle 1 is constant in the baffle section 3.
  • the adjoining the baffle section 3 outlet section 4 has, in cross section according to FIG.
  • the outlet section 4 extends convergent to the axis of rotation of the inlet nozzle 1.
  • the outlet section 4 is followed by a continuous transition of the flow cross-section increasing outlet section 5 with a radially outward rounding R AT , so that the inlet nozzle. 1 has a total Venturiform.
  • the curves of the individual flow sections 2, 3, 4, 5 are each continuous, the transitions between the inlet section 2 and the baffle section 3 and the baffle section 3 and the outlet section 4, however, are discontinuous.
  • the size ratio of the axial inlet height E of the inlet section 2 with respect to the axial total height H of the inlet nozzle 1 corresponds to a value of 0.22.
  • the size ratio of the axial interference height S of the baffle section 3 with respect to the axial total height H corresponds to a value of 0.10.
  • the size ratio of the axial outlet height A of the outlet section 4 with respect to the axial outlet height Z of the outlet section 5 of the inlet nozzle 1 has a value of 2.30.
  • the inlet nozzle 1 according to FIG. 1 achieved in the Figures 2 and 3 Noise values (sound power), which have been improved by means of plotted curve diagrams, with respect to inlet nozzles of the prior art without disturbing section, with not significantly changed values of pressure, speed and power of the connected identical centrifugal fan.
  • the values of the prior art are always marked with squares, those of the inlet nozzle 1 with dots.
  • FIG. 3 To recognize, especially at high volume flows improves the noise behavior, ie the sound power level decreases. This is further in the frequency-third-octave representation according to FIG. 4 the sound pressure level inlet nozzle 1 out Fig. 1 can be seen in which set a significant reduction in the sound pressure level at frequency values of 125-160 and 4000-8000Hz.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

Einlaufdüse für einen Radialventilator mit in Strömungsrichtung gesehen mehreren über die Wandung der Einlaufdüse (1) bestimmten Strömungsabschnitten, die zumindest umfassen: einen eine Einlassöffnung (7) aufweisenden Einlassabschnitt (2), einen sich an den Einlassabschnitt (2) unmittelbar anschließenden Störabschnitt (3) und einen sich unmittelbar an den Störabschnitt (3) anschließenden Auslassabschnitt, wobei sich ein Strömungsquerschnitt der Einlaufdüse (1) im Einlassabschnitt (2) verringert, und wobei der zwischen dem Einlassabschnitt (2) und dem Auslassabschnitt (4) ausgebildete Störabschnitt (3) über seine gesamte axiale Länge zylinderförmig und sich parallel zur Rotationsachse der Einlaufdüse (1) erstreckend ausgebildet ist, so dass der Strömungsquerschnitt der Einlaufdüse (1) im Störabschnitt (3) konstant ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einlaufdüse für einen Radialventilator.
  • Gattungsgemäße Einlaufdüsen sind beispielsweise aus dem Stand der Technik EP 1 122 444 B1 bekannt. Darin wird eine Einlaufdüse an einem Laufrad eines Radialventilators offenbart, das an seiner hinterschnittfrei ausgebildeten Wandung ein Störelement aufweist. Der Konstruktion liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Schall durch lokale Druckschwankungen im Luftstrom entsteht, die ihrerseits auf Ablösungserscheinungen oder starke Geschwindigkeitsänderungen des Luftstromes zurückzuführen sind. Die durch das Störelement verbreiterte Grenzschicht an der Düsenwandung verursacht einen geringeren Geschwindigkeitsgradienten beim Ausgleich zwischen der aus der Einlaufdüse austretenden Luftströmung und dem im Spalt zwischen der Einlaufdüse und dem Laufrad austretenden Luftstrom. Der Geschwindigkeitsgradient hat einen direkten Einfluss auf die Schallleistung, da er proportional zu den Wechselwirkungskräften ist, die auf die Luftteilchen wirken. Diese Wechselwirkungskräfte auf die Luftteilchen sind wiederum proportional zur akustischen Leistung und somit zum Geräuschpegel.
  • Bekannt ist demgemäß, dass eine Störung der Strömung in der Einlaufdüse ihr Geräuschverhalten verbessert. Als Störkontur werden im Stand der Technik Sicken verwendet. Deren Einbringung in die Einlaufdüse ist vergleichsweise aufwendig, so dass der Bedarf nach einer fertigungstechnisch einfacheren Lösung bestand.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einlaufdüse bereit zu stellen, die einfach herstellbar ist und die bei geringem fertigungstechnischen Aufwand eine Geräuschentwicklung wirksam dämpft, ohne dass dabei nennenswerte Verluste bei der Luftleistung des angeschlossenen Ventilators auftreten.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird eine Einlaufdüse für einen Radialventilator mit in Strömungsrichtung gesehen mehreren über die Wandung der Einlaufdüse bestimmten Strömungsabschnitten vorgeschlagen, umfassend einen eine Einlassöffnung aufweisenden Einlassabschnitt E, einen sich an den Einlassabschnitt unmittelbar anschließenden Störabschnitt S und einen sich unmittelbar an den Störabschnitt anschließenden Auslassabschnitt A. Der Strömungsquerschnitt der Einlaufdüse verringert sich im Einlassabschnitt. Der zwischen dem Einlassabschnitt und dem Auslassabschnitt ausgebildete Störabschnitt ist über seine gesamte axiale Länge zylinderförmig ausgebildet und erstreckt sich parallel zur Rotationsachse der Einlaufdüse, so dass der Strömungsquerschnitt der Einlaufdüse im Störabschnitt konstant ist.
  • Alle in der vorliegenden Offenbarung genannten Strömungsabschnitte werden stets über die Form der zur Strömung gerichteten Innenwandung der Einlaufdüse bestimmt. Vorzugsweise ist die Einlaufdüse trichterförmig und rotationssymmetrisch um die Rotationsachse.
  • Die Zylinderform der Wandung der Einlaufdüse im Störabschnitt ist im Vergleich zu dem Sicken des Stands der Technik einfacher fertigbar. Der Übergang zwischen dem sich in Strömungsrichtung verringernden Strömungsquerschnitt des Einlassabschnitts zu dem Störabschnitt und dessen Zylinderform erzeugen die das Geräusch reduzierende Störung der Strömung durch die Einlaufdüse. Erfindungsgemäß zeigte sich, dass bereits die Formgebung des sich an den sich verjüngenden Einlassabschnitt anschließenden Störabschnitts als zylindrisch ausreicht, um die Strömung ausreichend zu beeinflussen, um mindestens die im Stand der Technik über Sicken erreichte Störung zu gewährleisten.
  • In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass von den Strömungsabschnitten ausschließlich der Störabschnitt zylinderförmig und sich parallel zur Rotationsachse der Einlaufdüse erstreckend ausgebildet ist. Das bedeutet, dass die die Einlaufdüse durchströmende Luftströmung nach Durchlaufen des Störabschnitts im Auslassabschnitt wieder eine Beeinflussung durch eine geänderte Form der Innenwandung erfährt. Vorteilhaft ist eine Ausbildung, bei der der Übergang von dem Einlassabschnitt zu dem Störabschnitt und von dem Störabschnitt zu dem Auslassabschnitt jeweils unstetig ist. Der unstetige Übergang erzeugt zwischen dem Einlassabschnitt, dem Störabschnitt und dem Auslassabschnitt eine erhöhte Turbulenz, wobei jedoch eine Ablösung der Grenzschicht gehemmt wird.
  • Ferner ist eine Weiterbildung günstig, bei der sich der Strömungsquerschnitt der Einlaufdüse im Auslassabschnitt verringert, d.h. die Wandung des Auslassabschnitts zumindest abschnittsweise zur Rotationsachse hin verläuft. Günstig ist hierbei eine Ausführung, bei der der Auslassabschnitt über seine gesamte axiale Länge in Strömungsrichtung konvergent zur Rotationsachse der Einlaufdüse verläuft.
  • Ferner ist eine Ausführung der Einlaufdüse vorteilhaft, bei der sich in Strömungsrichtung verjüngende Einlassabschnitt im Axialschnitt gesehen eine gerundete Kontur aufweist. Zudem weist der Einlassabschnitt günstigerweise in Strömungsrichtung gesehen einen stetigen Verlauf auf.
  • In einer Weiterbildung der Einlaufdüse ist vorgesehen, dass der Auslassabschnitt in Strömungsrichtung mehrere, sich aneinander anschließende Subabschnitte aufweist, wobei zumindest einer der Subabschnitte im Axialschnitt gesehen eine gerundete Kontur aufweist. Beide Subabschnitte verlaufen jedoch vorteilhafterweise konvergent zur Rotationsachse.
  • Ferner umfasst die Einlaufdüse in einer Ausführung als weiteren Strömungsabschnitt den sich in Strömungsrichtung gesehen unmittelbar an den Auslassabschnitt anschließenden Austrittsabschnitt Z, der auch die Austrittsöffnung der Einlaufdüse bildet. Der Austrittsabschnitt, der vorteilhafterweise in Strömungsrichtung divergent zur Rotationsachse der Einlaufdüse verläuft, weist einen sich in Strömungsrichtung vergrößernden Strömungsquerschnitt auf (Diffusorform), so dass die Einlaufdüse über ihre Axialerstreckung eine Venturiform ausbildet.
  • Ferner ist strömungstechnisch vorteilhaft, dass der Übergang von dem Auslassabschnitt zu dem Austrittsabschnitt einen stetigen Verlauf aufweist.
  • Besonders günstige Ergebnisse werden bei der Einlaufdüse bezüglich des Geräuschverhaltens und bezüglich der Leistung des angeschlossenen Radialventilators erreicht, wenn das Größenverhältnis der axialen Einlasshöhe E des Einlassabschnitts gegenüber der axialen Gesamthöhe H der Einlaufdüse in einem Bereich von 0,15 ≤ E/H ≤ 0,30, weiter bevorzugt bei 0,2 - 0,25, weiter bevorzugt bei 0,22 festgelegt ist.
  • Zusätzlich oder alternativ wirkt sich eine geometrische Ausbildung der Einlaufdüse vorteilhaft aus, bei der das Größenverhältnis der axialen Störhöhe S des Störabschnitts gegenüber der axialen Gesamthöhe H der Einlaufdüse in einem Bereich von 0,08 ≤ S/H ≤ 0,14, weiter bevorzugt bei 0,09 - 0,11, weiter bevorzugt bei 0,1 festgelegt ist.
  • Ferner wirkt sich eine geometrische Ausbildung der Einlaufdüse vorteilhaft aus, bei der das Größenverhältnis der axialen Auslasshöhe A des Auslassabschnitts gegenüber der axialen Austrittshöhe Z des Austrittschnitts der Einlaufdüse in einem Bereich von 1,8 ≤ A/Z ≤ 2,8, weiter bevorzugt bei 2,2 - 2,4, weiter bevorzugt bei 2,30 festgelegt ist.
  • Alle offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar soweit dies technisch möglich ist und nicht im Widerspruch steht. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Axialschnitt durch einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Einlaufdüse, angeordnet an einem Laufrad;
    Fig. 2
    ein Kurvendiagramm mit Ergebnissen der Einlaufdüse aus Fig. 1;
    Fig. 3
    eine Detailansicht der Schalleistung aus Fig. 2;
    Fig. 4
    eine Darstellung des Schalldruckpegels der Einlaufdüse aus Fig. 1.
  • In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer rotationssymmetrischen trichterförmigen Einlaufdüse 1, angeordnet an einem Laufrad 30, im Axialschnitt gezeigt, wobei lediglich die Details der Wandung zur Darstellung der Strömungsabschnitte wiedergegeben sind. Von dem Laufrad 30 ist im Wesentlichen die Deckscheibe 31 zu erkennen.
  • Als Strömungsabschnitte umfasst die Einlaufdüse 1 den die Einlassöffnung 7 bestimmenden Einlassabschnitt 2, den sich an den Einlassabschnitt 2 unmittelbar anschließenden Störabschnitt 3, den sich unmittelbar an den Störabschnitt 3 anschließenden Auslassabschnitt 4 sowie den sich unmittelbar an den Auslassabschnitt 4 anschließenden und die Auslassöffnung 8 bildenden Austrittsabschnitt 5. Der Einlassabschnitt 2 geht an seinem axialen Rand in einen Befestigungsflansch 6 über, dessen Form variabel rund oder eckig ausgebildet werden kann.
  • Der Strömungsquerschnitt der Einlaufdüse 1 in den Strömungsabschnitten wird durch die geometrische Form der jeweiligen Wandung gewährleistet. In der gezeigten Ausführung entspricht die Außenwandform jeweils der Innenwandform, jedoch wird der Strömungsquerschnitt ausschließlich über die Innenwandform definiert. Im Einlassabschnitt 2 verringert sich der Strömungsquerschnitt, wobei die Wandung eine im Querschnitt gesehen elliptische Rundung RE aufweist. Der sich an den Einlassabschnitt 2 anschließende Störabschnitt 3 ist über seine gesamte axiale Länge umlaufend zylinderförmig und erstreckt sich parallel zur Rotationsachse der Einlaufdüse 1. Der Strömungsquerschnitt der Einlaufdüse 1 ist im Störabschnitt 3 konstant. Der sich an den Störabschnitt 3 anschließende Auslassabschnitt 4 weist, im Querschnitt gemäß Figur 1 gesehen, ebenfalls eine den Strömungsquerschnitt verringernde Rundung RAL auf, die jedoch geringer ist als die Rundung RE des Einlassabschnitts 2. Der Auslassabschnitt 4 verläuft dabei konvergent zur Rotationsachse der Einlaufdüse 1. An den Auslassabschnitt 4 schließt sich mit einem stetigen Übergang der den Strömungsquerschnitt vergrößernde Austrittsabschnitt 5 mit einer nach radial außen gerichteteten Rundung RAT an, so dass die Einlaufdüse 1 insgesamt eine Venturiform aufweist.
  • Die Verläufe der einzelnen Strömungsabschnitte 2, 3, 4, 5 sind jeweils stetig, die Übergänge zwischen dem Einlassabschnitt 2 und dem Störabschnitt 3 sowie dem Störabschnitt 3 und dem Auslassabschnitt 4 sind hingegen unstetig.
  • Bei der gezeigten Ausführungsvariante entspricht das Größenverhältnis der axialen Einlasshöhe E des Einlassabschnitts 2 gegenüber der axialen Gesamthöhe H der Einlaufdüse 1 einem Wert von 0,22. Das Größenverhältnis der axialen Störhöhe S des Störabschnitts 3 gegenüber der axialen Gesamthöhe H entspricht einem Wert von 0,10. Schließlich weist das Größenverhältnis der axialen Auslasshöhe A des Auslassabschnitts 4 gegenüber der axialen Austrittshöhe Z des Austrittschnitts 5 der Einlaufdüse 1 einen Wert von 2,30 auf.
  • Die Einlaufdüse 1 gemäß Figur 1 erzielt die in den Figuren 2 und 3 anhand von Kurvendiagrammen dargestellten, gegenüber Einlaufdüsen des Stands der Technik ohne Störabschnitt verbesserten Geräuschwerte (Schallleistung) bei nicht nennenswert veränderten Werten des Drucks, der Drehzahl und der Leistung des angeschlossenen identischen Radialventilators. Die Werte des Stands der Technik sind stets mit Quadraten, diejenigen der Einlaufdüse 1 mit Punkten gekennzeichnet. Wie in Figur 3 zu erkennen, verbessert sich insbesondere bei hohen Volumenströmen das Geräuschverhalten, d.h. der Schallleistungspegel verringert sich. Dies wird ferner in der Frequenz-Terzband-Darstellung gemäß Figur 4 des Schalldruckpegels Einlaufdüse 1 aus Fig. 1 ersichtlich, bei der sich eine deutliche Reduzierung des Schalldruckpegels bei Frequenzwerten von 125-160 und 4000-8000Hz einstellen.

Claims (13)

  1. Einlaufdüse für einen Radialventilator mit in Strömungsrichtung gesehen mehreren über die Wandung der Einlaufdüse (1) bestimmten Strömungsabschnitten, die zumindest umfassen: einen eine Einlassöffnung (7) aufweisenden Einlassabschnitt (2), einen sich an den Einlassabschnitt (2) unmittelbar anschließenden Störabschnitt (3) und einen sich unmittelbar an den Störabschnitt (3) anschließenden Auslassabschnitt, wobei sich ein Strömungsquerschnitt der Einlaufdüse (1) im Einlassabschnitt (2) verringert, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen dem Einlassabschnitt (2) und dem Auslassabschnitt (4) ausgebildete Störabschnitt (3) über seine gesamte axiale Länge zylinderförmig und sich parallel zur Rotationsachse der Einlaufdüse (1) erstreckend ausgebildet ist, so dass der Strömungsquerschnitt der Einlaufdüse (1) im Störabschnitt (3) konstant ist.
  2. Einlaufdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von den Strömungsabschnitten ausschließlich der Störabschnitt (3) zylinderförmig und sich parallel zur Rotationsachse der Einlaufdüse (1) erstreckend ausgebildet ist.
  3. Einlaufdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der sich in Strömungsrichtung verjüngende Einlassabschnitt (2) im Axialschnitt gesehen eine gerundete Kontur aufweist.
  4. Einlaufdüse nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassabschnitt (2) in Strömungsrichtung gesehen einen stetigen Verlauf aufweist.
  5. Einlaufdüse nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von dem Einlassabschnitt (2) zu dem Störabschnitt (3) und von dem Störabschnitt (3) zu dem Auslassabschnitt (4) jeweils unstetig ist.
  6. Einlaufdüse nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Strömungsquerschnitt der Einlaufdüse (1) im Auslassabschnitt (4) verringert.
  7. Einlaufdüse nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslassabschnitt (4) in Strömungsrichtung konvergent zur Rotationsachse der Einlaufdüse (1) verläuft.
  8. Einlaufdüse nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslassabschnitt (4) in Strömungsrichtung mehrere, sich in Strömungsrichtung aneinander anschließende Subabschnitte aufweist, wobei zumindest einer der Subabschnitte im Axialschnitt gesehen eine gerundete Kontur aufweist.
  9. Einlaufdüse nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich als weiterer Strömungsabschnitt, in Strömungsrichtung, gesehen an den Auslassabschnitt (4) unmittelbar ein eine Austrittsöffnung (8) bildender Austrittsabschnitt (5) anschließt, der in Strömungsrichtung divergent zur Rotationsachse der Einlaufdüse (1) verläuft und dessen Strömungsquerschnitt sich in Strömungsrichtung vergrößert.
  10. Einlaufdüse nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von dem Auslassabschnitt (4) zu dem Austrittsabschnitt (5) einen stetigen Verlauf aufweist.
  11. Einlaufdüse nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Größenverhältnis einer axialen Einlasshöhe E des Einlassabschnitts (2) gegenüber einer axialen Gesamthöhe H der Einlaufdüse (1) festgelegt ist, dass gilt 0,15 ≤ E/H ≤ 0,30.
  12. Einlaufdüse nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Größenverhältnis einer axialen Störhöhe S des Störabschnitts (3) gegenüber einer axialen Gesamthöhe H der Einlaufdüse (1) festgelegt ist, dass gilt 0,08 ≤ S/H ≤ 0,14.
  13. Einlaufdüse nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Größenverhältnis einer axialen Auslasshöhe A des Auslassabschnitts (4) gegenüber einer axialen Austrittshöhe Z des Austrittschnitts (5) der Einlaufdüse (1) festgelegt ist, dass gilt 1,8 ≤ A/Z ≤ 2,8.
EP17188456.2A 2016-10-05 2017-08-30 Einlaufdüse für einen radialventilator Active EP3306100B1 (de)

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EP (1) EP3306100B1 (de)
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