Vorder- und Hinterkanten

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Vorder- und Hinterkanten

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Die Vorder- und Hinterkante kann gestaltet werden als:

•Bezier curve
Die Eintrittskante wird durch die Position der Bezierpunkte beschrieben.

•Straight line
Die Eintrittskante ist eine gerade Verbindungslinie zwischen den Endpunkten auf Trag- und Deckscheibe.

Die Schaufelkanten können nicht gestaltet werden, wenn "Leading/ Trailing edge fixed on inlet/ outlet" rechts im Bereich "Blade edges" selektiert ist.

Im Fall von Zwischenschaufeln (Splitter blades) können beide Eintrittskanten unabhängig voneinander gestaltet werden.

Wichtige Eigenschaften bzgl. Position und Erstreckung können über das Kontextmenü festgelegt werden:

"Edge positioning" steuert den axialen/ radialen Abstand von beiden Kanten-Endpunkten zum meridionalen Ein-/ Austritt. Der absolute Wert kann durch Rechtsklick auf den jeweiligen Endpunkt der Kante spezifiziert werden. Dieser Wert bleibt bei Änderungen der Meridiankontur konstant.

"Edge extent (shroud > hub)" legt die axiale/ radiale Erstreckung der Kante fest:

•independent
Die Kantenpunkte auf Trag- und Deckscheibe können unabhängig voneinander modifiziert werden.

•Δz/ Δr constant
Wenn der Punkt auf der Deckscheibe verschoben wird, bleibt der Δz/ Δr Abstand zum Punkt auf der Tragscheibe konstant.
Der Δz/ Δr Wert wird durch die Position des Punktes auf der Tragscheibe festgelegt. Wenn Δz/ Δr = 0 spezifiziert wird, liegt die Schaufelkante auf konst. axialer/ radialer Position.

Die Festlegung der Schaufelkanten kann durch ein Bezierpolynom 4. Grades erfolgen. In Bezug auf die Bezierpunkte gelten analog die Aussagen der Trag-/ Deckscheibe. Einziger Unterschied ist die Manipulation der Randpunkte. Diese sind bei der Eintrittskante frei auf der Trag- bzw. Deckscheibenkontur verschiebbar. Die Lage der Eintrittskante wird vom Programm nicht automatisch vorgeschlagen, sondern erscheint bei einem Neuentwurf immer an gleicher Stelle.

Bei Radialrädern mit nq < ≈30 wird die Eintrittskante häufig parallel zur z-Achse angeordnet. Da in diesen Fällen die Austrittskante ebenso achsparallel ist, können einfach gekrümmte (zylindrische) Schaufeln entstehen. Bei höheren spezifischen Drehzahlen nq oder aus Festigkeitsgründen wird die Eintrittskante in den Saugmund-Bereich vorgezogen. Da sich bei unterschiedlichen Durchmessern verschiedene Eintrittswinkel ergeben, entstehen – vor allem im Eintrittsbereich – räumlich gekrümmte Schaufeln. Dies führt zu stabileren Kennlinien, besseren Wirkungsgraden und bei Pumpen zu verbesserter Saugfähigkeit .

Die Lage der Eintrittskante sollte so gewählt werden, dass die Arbeitsübertragung auf allen Meridianstromflächen gleich groß ist. Ein Kriterium dafür ist ein annährend gleich großes statisches Moment S = ∫ r dx der Meridianstromlinien auf Trag- und Deckscheibe zwischen Ein- und Austrittskante. Im Bereich Static moment werden die entsprechenden Zahlenwerte für das statische Moment angezeigt. Weiterhin sollte die Eintrittskante nach Möglichkeit etwa rechtwinklig auf die Konturen treffen, um spitze Ecken in den Strömungskanälen im Hinblick auf möglichst geringe Versperrung zu unterbinden. Um trotzdem gleich große statische Momente auf Trag- und Deckscheibe zu erreichen, wird vor allem bei höheren spezifischen Drehzahlen (Halbaxialräder) häufig die Austrittskante gegenüber der Achsrichtung geneigt.

Leading/ Trailing edge fixed on inlet/ outlet

Die Vorder-/ Hinterkante der Schaufel kann an der meridionalen Ein-/ Austrittskante fixiert werden.
Ist diese Option deaktiviert, so wird die Schaufelkante vom meridionalen Eintritt/ Austritt gelöst und kann unabhängig von diesem entworfen werden.