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► IMPELLER | Blade sweep

In diesem Entwurfsschritt kann optional die Sichelung der Schaufeln definiert werden. Die Sichelung wird normalerweise aus akustischen Gründen vorgenommen und ist mit einer geringfügigen Reduzierung des Wirkungsgrades verbunden.

Standardmäßig sind in diesem Entwurfsschritt die Schaufeln ungesichelt, indem die Schwerpunkte aller Profile exakt in radialer Richtung angeordnet werden. Zu diesem Zustand kann man jederzeit mit der Option 'Reset sweep curve' zurückkehren.

Im linken Teil des Dialoges werden vier Diagramme dargestellt, die die derzeitige Sichelung der Schaufeln mittels verschiedener Projektionen Auffädelkurve darstellen. Abhängig von der Sweep mode Option (siehe unten) sind nur zwei dieser Diagramme jeweils aktiv und ihre Designkurven können verändert werden, während die anderen beiden Diagramme nur informativ angezeigt werden.

Die Designkurven (orange) in aktiven Diagrammen werden mit Kontrollpunkten dargestellt. Diese können entlang der Führungslinien (grau) verschoben werden, die den radialen Raum zwischen Hub (blau) und Shroud (grün) aufteilen.

Die vom Anwender gestalteten Sichelungsprojektionen werden anschließend zu einer 3D Sichelungskurve synthetisiert. Diese wird dann mit der Schaufelgeometrie kombiniert indem die Schaufelprofile entlang dieser Kurve aufgefädelt werden. Die informativen Diagramme werden entsprechend aktualisiert.

Unabhängig vom Sweep mode kann man in der axialen Projektion (Diagramm oben links) die Positionierung der Schaufel in der Meridiankontur festlegen. Dazu verschiebt man einen speziellen Kontrollpunkt an der Basis der Auffädelkurve entlang der Tragscheibenkontur. Dieser verschiebt die gesamte Schaufelgeometrie mit sich in der Meridiankontur. Schaufelkonfigurationen die aus dem Meridian herausragen, müssen mit Hilfe der Schaufelpositionierung korrigiert werden wenn man diesen Entwurfsschritt erfolgreich abschließen will.

Folgende Informationen können zusätzlich durch die Nutzung des Schalters "Additional views" dargestellt werden:

•Informational values: Jede Sichelung wird zu einer bestimmten Verschlechterung des aerodynamischen Verhaltens verglichen mit dem ungesichelten Zustand führen. Der Sichelungs-Korrekturfaktor μ ist ein quantitativer Ausdruck des Sichelungseinflusses und basiert auf einer empirischen Korrelation. Um die Verluste des Sichelns zu kompensieren, wird der Sichelungs-Korrekturfaktor verwendet, wenn die Profileigenschaften neu berechnet werden. Er beschreibt damit den Wirkungsgradverlust durch die Sichelung.

•3D-Preview: Das Resultat des Sichelungsentwurfs, die gesichelte 3D-Schaufelform sowie Tragscheiben-, Deckscheiben- und Skelettflächen.

•Acoustic benefit: Minderung der akustischen Schallleistung im Vergleich zur ungesichelten Schaufel

Sweep mode

Der Sichelungs-Modus gibt an, welche der Sichelungsentwurfsdiagramme den Sichelungsentwurf definiert und somit welche Entwurfskurven vom Anwender gestaltet werden können.

Für die Definition der Schaufelsichelung stehen 2 alternative Optionen zur Verfügung:

•Axial z + Tangential t
Sichelung in der meridionalen und in der achsnormalen Ansicht
 

 

•Sweep λ + Dihedral ν
λ: Pfeilung, Anströmrichtung nicht senkrecht zur Schaufelachse, Schaufelfläche trotzdem in Strömungsrichtung
ν: V-Stellung, Schaufelebene nicht senkrecht auf der Nabe
 

 

Profile stack mode

Der Profile stack mode (Auffädelungsmodus) bestimmt an welcher relativen Position Schaufelprofile aufgefädelt werden. Diese Einstellung wirkt sich auch auf die Darstellung der Profile im vorhergehenden Blade profile Dialog aus.

Die Auffädelung kann für jeden Sichelungsmodus an einer der folgenden Schaufel-Positionen erfolgen:

• Vorderkante (leading edge)

• Flächenschwerpunkt (centroids)

• Hinterkante (trailing edge)

Mögliche Warnungen