<< Click to Display Table of Contents >> Navigation:  Laufrad > Mean line design > Schaufelskelettlinien > Design mode > B'  Blade loading

Die Schaufel kann mittels einer Schaufellastverteilung (blade loading distribution) B'(M) entworfen werden. Dieser Entwurfsmodus kann somit als inverses Designverfahren betrachtet werden. B' ist definiert als:

mit den folgenden Komponenten:

Die Integration von B' über M/Mmax liefert den Drall Δcu˖r, d.h. die Euler-Arbeit Y. Die B'-Kurve besteht aus 3 Parabeln. Der dritte Koeffizient der inneren Parabel ist Null, was in einem linearen Kurvenstück resultiert. Parameter der Kurven sind die Werte von B' an Vorder- und Hinterkante, die M-Koordinate der inneren Kontrollpunkte und der Anstieg des inneren linearen Kurvenstücks. Die gestrichelte Linie ist parallel zum linearen Kurvenstücke und kann als Wippe zur Anpassung des Anstiegs gesehen werden. Es gibt einen korrespondierenden Satz von meridionalen Geschwindigkeiten cm(M) zu jeder B'-Kurve, der ein Ergebnis der Meridianströmungs-Berechnung ist. Das Ergebnis der B'-Kurve ist eine cu-Verteilung, die zur Berechnung der relativen Strömungswinkel βF (Laufrad) bzw. der absoluten Strömungswinkel αF (Stator) benutzt wird:

Mit den Informationen bezüglich Anstell- (Inzidenz) und Deviationswinkel aus den Schaufeleigenschaften werden die Schaufelwinkel βB (bzw. αB) bestimmt.

Der Wert B' an der Vorderkante ist Null und folgt damit der Kutta-Bedingung. Deshalb ist der zugehörige Kontrollpunkt fixiert. Nach dem Umschalten von einem anderen Entwurfsmodus zur Schaufellastverteilung werden die Kontrollpunkte der Wippe sowie der Vorderkante automatisch an die Geometrie vor dem Umschalten gefittet. Nur aktive Skelettlinien werden auf diese Weise konvertiert. Alle Schaufellastverteilungs-Kurven der abhängigen Skelettlinien werden auf Basis der resultierenden Geometrie berechnet (siehe blade-to-blade flow 1D). Daher kann es dort Abweichungen von der Kutta-Bedingung geben.

Die meridionalen Geschwindigkeiten cm werden gespeichert und konstant gehalten, wenn Update global parameters deaktiviert ist. Das Gleiche gilt für die Revolutions. Wenn Update global parameters aktiv ist, werden die Geschwindigkeiten mit dem Ergebnis der Meridianströmungs-Berechnung abgeglichen und Revolutions wird synchron gehalten mit dem Wert aus dem Global setup oder Main dimension. Letzteres wird genutzt, wenn das Laufrad einen alternative speed hat.

Die Euler-Arbeit wird von dem entsprechenden Wert, der im Global setup definiert ist, abgeleitet, wenn Update blade parameters aktiv ist. Außerdem wird in diesem Fall der Vordrall (Pre-swirl) mit dem aus den Main dimensions abgeglichen. Wenn Update blade parameters nicht aktiv ist, müssen Euler-Arbeit und Vordrall direkt definiert werden. Inzidenz und Deviation sind Ergebnis dieses Entwurfsmodus und werden zur Information ausgegeben.

Im Bereich Angular positions kann die stacking position festgelegt werden. Nur an dieser Position kann die tangentiale Koordinate ϕ direkt vorgegeben werden, alle anderen Punkte entlang der Skelettlinie werden automatisch ermittelt. Daher ist der Umschlingungswinkel auf jedem Schaufelschnitt ein Ergebnis der vorgegebenen Schaufelbelastung.