DE801242C - Diffusor, insbesondere fuer Stroemungsmaschinen - Google Patents

Description

• Diffusor, insbesondere für Strömungsmaschinen

  I.',in l)ittus@)r ist ('ine er\\('itcrtc Leitung. welche

  se) gestaltet ist, <lall (lie (;eschwindigkeitsenergie

  des stri)inenden Me(litlnls (I_tift. Wasser o. dgl.) in

  Druckenergie inugcsctzt wird. Da hei allen

  Stri)nuulgsmascltinelt diese -\lifg:il)e der Gesch\vin-

  (Ilgke@t@lllll@l'T@llllg \-()1'1;(?illlllt. ]tat 111a11 viel `(@rg-

  ta,lt Araut \1'1'\\:111(1T. 1)iflllS((1-('11 1111t gutem Wir-

  kungsgra(1 zti hauen. 1:s zeigt sich jedoch. (lall 1» s-

  lier die \litglicltkeitelt sehr 1)('gi-eiizt \\aren. Weint

  111:l11 1)e1 normalen \ ('rh:iltuissen der luströtnung

  den l:r\\eiteruugs\\iltkel zli gi-()i.i macht (mehr als

  etwa lo ). ()tler \\('111t dus \erltültnis voll :\tt,tritts-

  lläche zur I':intrittsil;iche zli gl-()1,i ist (gröIjer als

  ungefähr 2), so löst sich die Strömung von den

  Wänden ab; sie sihielIt durch den 1)ilttisor hin-

  durch. (ohne sich

  zu verlangsamen. 1)1e

  Einhaltung der -zuerst genannten Bedingung be-

  deutet, daL) der 1)ittus()r verhältnismüßig lang seilt

  inut und z\\angsläutig mit holten Reil)tmgs\er-

  lusten und großem Hauaufwand verbunden ist.

  \us dem Streben nach verkürzter Baulänge de:

  1)ittus()rs wird nach der Erfindung im _\nscltlul.t an

  eilte bes(mders starke Erweiterung (les 1 )itttisoi-s

  \'111e eilte `t:(11\\11"1<llllg ausübende gitterartig(- \(@r-

  richtung angeordnet, deren I)tircllfltii,»lkanäle (litiii-

  s or. iliiilicli( - l-orni aufweisen. Die Erfindung lle-

  dielit sich des Mittels der (lol)1)eltetl c@eschwill(ü

  l;eitstinisctzting. Durch die gitt(°rzilinlicli(# \nrr@c',t-

  tung ani erweiterten Ende des Ditiusors \\ ird c111

  Stall ausgeübt. Iss entsteht dadurch zwar \\ie(ler

  eilte 13eschlelinigung ini engsten Querschnitt des

  Gitters, als() gerade (las Gegenteil von (lern durch

  den Diffusor erstrebten Effekt, andererseits wird

  aber erreicht, Aß (lie Strömung in dem hesonders

  kurz. und mit starker Erweiterung ausgeführten

  piff usor tn)tzdeln gut anliegt. so dal.l vor allem

  Wirbelverluste in den Randzonen vermieden wcrden. 1?s braucht nun keineswegs so zti sein, (laß die ini Difftisor erzielte Verlangsamung in dein nachfolgenden Gitter restlos wieder verlorengeht. Auch ist der Energieverhist beim Wiederbeschletniigen vernachlässigbar klein. Durch die im Gitter erfolgte Auflösung mit einer Anzahl von Teilkanälen ergibt sich aber die Möglichkeit, diese Teilkanäle als kleine nachgeschaltete Diffusoren auszubilden, wobei die mit der Vielzahl der Kanäle verbundene Oberflächenvergrößerung infolge der schon verringerten f iesclin-indigkeit keine hohen Reibungsverloste zur Folge haben muß. Da die Strömung sich aber in jedem Teildiffusor neu ausbildet (neue Grenzschicht), gelten für diese die bekannten Auslegungsbedingungen noch einmal. Wenn der Erweiterungswinkel <las bekannte Höchstmaß nicht überschreitet, ist nochmals eine Erweiterung auf den doppelten Anfangsquerschnitt zulässig. Die kleinen Teildiffusoren erfordern naturgetnäll keine große Baulänge. Falls sich infolge falscher Auslegung die Strömung in ihnen doch ablösen sollte, wird hinter ihnen wegen der Auflösung in viele Einzelströme der turbulente Impulsaustausch, d. h. die Vergleichmäßigting der Strömung, besonders rasch erfolgen. Eine Ablösung wäre hier also nicht so ungünstig wie in einem großen Diffusor.
• In Weiterausbildung der Erfindung; kann (las Staugitter am Diffttsorende gleichzeitig noch anderen Zwecken dienstbar gemacht werden. Es kann z. 13. als Kühlvorrichtung, d. h. Wärmeaustauscher, Verwendung finden, wenn man die Gitterstäbe hohl ausbildet und von einem Gas oder einer Flüssigkeit durchströmen läßt. Auch als Brenner ist das Gitter verwendbar, wenn man beispielsweise an den Stegen Austrittsöffnungen für Gas oder Flüssigkeiten anordnet. Ferner kann man das Staugitter auch als Unilenkgitter oder gegebenenfalls als lZeinigungssieb ausbilden.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines 1)ifftisors nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen Abb. r einen Schnitt durch einen Difftisor nach der Linie 1-I in Ab. 2, 11>1>. 2 eine I)ratifsicht auf das Staugitter, Abb. 3 ein Druckgeschwindigkeitsschaub ld. Abb.4 einen Teilschnitt durch eine Stufe eines Radialverdichters und Abb. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Alb. .4.
• Der Diffusor i nach der Abb. i weist eine besonders starke Erweiterung auf. Das Staugitter ain linde des Diffusors i besteht ans den Stegen 2, die untereinander aus Festigkeitsgründen durch die Stege 3 verbunden sind. Die Stege 2 sind so ausgebildet, daß die Kanäle .f zwischen ihnen ebenfalls die Form eines Diffusors aufweisen.
• In der Abb.3 ist der Druck- und Geschwindigkeitsverlauf des Diffusors nach der Abb. i über den betreffenden Querschnitten dargestellt (v = Geschwindigkeit, p = Druck).
• Die Abb. q zeigt ein Laufrad 5 eines Radialverdichters auf der Welle 6. Die Umleitung 7 zur nächsten Verdichterstufe zeigt am Beginn eine besonders starke Erweiterung des Diffusors 8 und das dahintergeschaltete Staugitter g. Hinter diesem ist noch ein weiteres Gitter von Kühlrohren io angeordnet, das man gegebenenfalls auch so ausbilden kann, Jaß die Zwischenkanäle diffusorähnliche Form haben, um eine nochmalige Geschwindigkeitsverringerung und Druckerhöhung zu erreichen. plan kann aller auch das Staugitter 9 gleich als Kühlgitter ausbilden. Abb.s -zeigt einen Querschnitt durch die Verdichterstufe mit der Welle 6. dem Laufrad 3, dein Difftisor 8 und dem Staugitter 9.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Diffusor, insbesondere für Strö mungsniaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an eine besonders starke Erweiterung des Dittusors (t) eine eine Stauwirkung ausübende gitterartige Vorrichtunr (2, .I) angeordnet ist, deren 1)urclifttilil:anäle (f) diffusorähnliche Formen aufweisen.
2. 2. Difftisor nach :Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, (fall die gitterartige Stauvorrichtung (2, d) gleichzeitig als Siel>, Wä rmeaustauscher, Umlenkgitter. Brenner o. dgl. ausgebildet ist.