Stator > Schaufelskelettlinien

► STATOR | Blade mean lines

Es stehen prinzipiell dieselben Möglichkeiten wie beim Entwurf der Skelettlinien von Laufrädern zur Verfügung.

Bei den speziellen Schaufeltypen für Radialdiffusoren "Log. Spiral + Straight 2D" und "Circular + Free-form 2D" erfolgt der Skelettlinien-Entwurf in der Frontalansicht. Die Skelettlinien stellen dabei die Innenseite der Schaufel (konkave Seite) dar.

An der zu entwerfenden Schaufel (rot/magenta in der Skizze) spielt die Schaufeldicke keine Rolle. Die gegenüberliegende Seite des Strömungskanals entsteht durch Rotation + Auftragung der Schaufeldicke. Die Schaufeldicke wird als linear zwischen sLE und sTE (siehe Schaufeleigenschaften) angenommen, sofern die Dickenverteilung noch nicht definiert wurde. Anderenfalls wird die in der Schaufelprofilierung festgelegte Dickenverteilung benutzt. Bei der späteren Schaufelprofilierung wird die Dicke nur einseitig angetragen.

Der Diffusor-Bereich muss zur Minimierung der Verluste sehr sorgfältig ausgelegt werden. Folgende Diffusor-Kriterien werden rechnerisch erfasst und im Bereich Radial diffuser unter Informational values angezeigt. Werte außerhalb des empfohlenen Bereiches werden dabei rot dargestellt.

Name	Beschreibung	Definition/ empfohlener Bereich
Throat distance a3 (LE)	Lichtweite am Eintritt (Vorderkante)
a3 Optimum *	optimaler Wert: Mittelwert aus Berechnung nach Drallsatz und Verzögerungsverhältnis	siehe Schaufeleigenschaften
a3 Actual	realisierter Wert: kürzester Abstand von der Schaufel-Vorderkante zur benachbarten Schaufel
Outlet distance a4	kürzester Abstand von der Schaufel-Hinterkante zur benachbarten Schaufel
Diffuser opening angle θ	Öffnungswinkel des Diffusors
θ Maximum allowable	max. zulässiger Wert für ablösefreie Verzögerung in Abhängigkeit vom äquivalenten Eintrittsradius und Länge
θ Actual	realisierter Wert berechnet mit äquivalentem Eintrittsradius, Länge, Ein- und Austrittsfläche
Area ratio AR=A4/A3	Flächen-/Verzögerungsverhältnis
AR Optimum *	optimaler Wert
AR Actual	realisierter Wert	AR < 3
Pressure recovery coeff. cp	Druckrückgewinn-Beiwert des Diffusors
cp Ideal (loss-free) *	Druckrückgewinn in einem verlustlosen Diffusor
cp Optimum *	Druckrückgewinn bei optimalem Flächenverhältnis AR
cp Actual *	Druckrückgewinn im realen (verlustbehafteten) Diffusor	basiert auf Versuchen; in Diagrammen dargestellt; Ziel: cp,act = cp,opt
Diffuser efficiency ηD *	Diffusorwirkungsgrad (Umsetzungsgrad)
Inlet velocity ratio c3q/c2	Eintrittsverzögerung	c3q/c2 = 0.7...0.85 für niedrige nq
Non-dimensional length L34/a3	Verhältnis Länge zu Lichtweite	L3-4/a3 = 2.5...6
Throat aspect ratio b3/a3	Verhältnis Eintrittsbreite zu Lichtweite	b3/a3 = 0.8...2
Outlet rel. kin. energy *	kinetische Energie am Diffusoraustritt; zur Minimierung der Verluste in Überströmkanälen mehrstufiger Maschinen
Velocity ratio c4/c1m *	Verhältnis der Austrittsgeschwindigkeit zur Eintrittsgeschwindigkeit ins nachfolgende Laufrad bei mehrstufigen Maschinen	c4/cm1 = 0.85...1.25

* nur für Radialdiffusoren von Pumpen