4.11.10 Besondere Schaufelrad-Gestaltungshinweise

1. Abschrägen der Schaufelradseitenwände

Nach Weber, F.J.: Arbeitsmaschinen: Kreiselpumpen und Verdichter, 2., verbesserte Ausgabe. VEB Verlag Technik Berlin 1962 wird der nutzbare Durchflussquerschnitt am Schaufelradaustritt und am Eintritt der Leiteinrichtung durch eine Sekundärströmung verengt. Die aus dem Schaufelrad mit hoher Geschwindigkeit austretende Strömung kann in der nachgeschalteten Leiteinrichtung stark verzögert werden, wobei es in der Grenzschicht an den Seitenwänden zu einem Rückströmen in das Schaufelrad kommt.

Die Größe dieses Austauschstromes nimmt bei Drosselregulierung mit kleiner werdendem Förderstrom zu und füllt bei Nullförderung die ganze Breite des Schaufelradendes bzw. des Leiteinrichtungseinlaufes aus. Diese Verengung infolge des Austauschverlustes kann durch Abschrägen der Deckscheiben-Seitenwände verringert werden (Anphasen am Außendurchmesser).

 

2. Anpfeilen bzw. Zuspitzen der Schaufelenden

Mit Anpfeilen bzw. Zuspitzen der Schaufelenden kann die Pumpenkennlinie beeinflusst werden.

Nach Weber, F.J.: Arbeitsmaschinen: Kreiselpumpen und Verdichter, 2., verbesserte Ausgabe. VEB Verlag Technik Berlin 1962 wird bei einem Anpfeilen des Schaufelendes entgegen der Drehrichtung eine geringe Reduzierung der Förderung infolge Verkleinerung des Austrittswinkels und mit Anpfeilen in Drehrichtung eine geringe Vergrößerung der Fördermenge wegen der Vergrößerung des Austrittswinkels jeweils von ca. 1% bis 2% erreicht werden.

Nach Bohl/Elmendorf: Strömungsmaschinen I und II, Vogel Buchverlag Würzburg kann durch Zuspitzung der Schaufelenden in Drehrichtung die spezifische Stutzenarbeit Y im Bereich des Optimalpunktes um bis zu 5% sowie der Wirkungsgrad leicht erhöht werden.

 

3. Schaufelrad-Zwischenschaufeln

Nach Weber, F.J.: Arbeitsmaschinen: Kreiselpumpen und Verdichter, 2., verbesserte Ausgabe. VEB Verlag Technik Berlin 1962 kann bei sehr großem Durchmesserverhältnis D_2/D_1 am äußeren Umfang die Schaufelzahl durch den Einbau von Zwischenschaufeln vergrößert werden. Nachteilig ist jedoch die Verschlechterung der Wirkungsgrade im Teillastbereich.

 

4. Verengungsfaktor k_2 wegen endlicher Schaufeldicke

Der Verengungsfaktor k_2 wegen endlicher Schaufeldicke wird für einige Berechnungen von Schaufelabmessungen genutzt. Bei der Austrittswinkelberechung wurden sehr gute Übereinstimmungen zu ausgeführten Pumpenschaufelrädern erreicht, wenn für k_2 sehr große Werte bis 2 eingesetzt wurden. Dabei ist zu beachten, dass Verengungsfaktoren bis 2 eigentlich unzulässig hoch sind, für unsere Berechungen vor allem von kleinen Kfz-Schaufelrädern jedoch offensichtlich gute Resultate hervorrufen.

 

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