Vorrichtung zur Umsetzung der Geschwindigkeit in Druck bei tropfbaren, dampf- und gasförmigen Flüssigkeiten. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umsetzung von Geschwindigkeit in Druck bei tropfbaren, dampf- oder gas förmigen Flüssigkeiten.
Gemäss der Erfin dung weist die Vorrichtung eine zur Ein- trittsrichtung des mittlern Stromfadens wenigstens angenähert parallele Führungs wand und eine zu .dieser Wand geneigte Ablenkungswand auf, mittelst deren der Flüssigkeitsstrahl aus seiner ursprüng lichen Stromrichtung abgelenkt wird, wo bei der kleinste, an der Ablenkungswand gemessene Krümmungshalbmesser gleich oder kleiner ist.
als der kleinste Krüm- mungshalbmesser, welcher sich an einer der Ablenkungswand gegenüberliegenden Wand der Vorrichtung befindet, damit nach der Austrittseite der Vorrichtung hin eine Strahlverbreiterung hauptsächlich pa rallel zur Ablenkungswand erzielt wird.
Der Einfachheit. halber ist im Nachste henden unter einer Flüssigkeit. nicht nur jeder tropfbare, dampf- und gasförmige Körper, sondern auch jedes Gemisch aus diesen Körpern verstanden.
Es ist bekannt, dass die Umsetzung von Druckenergie in Geschwindigkeitsenergie keine Schwierigkeiten bietet, sofern nur die Forderune- erfüllt, ist., dass der Flüssigkeit.s- stralil von solchen Begrenzungswänden um geben ist, deren Verlauf ein stetiger ist.
Sind daher in Fi-. 1 die Räume A und B mit Flüssigkeit erfüllt und bedeutet Il < ' eine Trennungswand der beiden, so wird, falls im Raume a ein. Überdruck herrscht, die Flüssigkeit in den Raum B überströmen, wobei sich beim Übergay - in den Raum B die Druckenergie in Geschwindigkeits energie ohne wesentliche Umsetzungsver luste verwandelt. Im Raume .A sind die ungefähren Strombahnen 1, 2 und 3 eine zeichnet,
wie dieselben etwa dureb Ein führen von Fremdkörpern dem Auge sicht bar gemacht werden körnen. Im Raume 73 sollte sich nunmehr der umgekehrte V or- 2ang abspielen und die im Querschnitte F
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voi-i-;andene <SEP> Geschwindigkeitsenergie <SEP> sich
<tb> in <SEP> gleicher <SEP> Weise <SEP> wieder <SEP> in <SEP> Druckenergie
<tb> verwandeln, <SEP> was <SEP> natürlich <SEP> eine <SEP> zur <SEP> Wand mitte <SEP> 31 <SEP> <I>M</I> <SEP> sz-mmetrische <SEP> Ausbildung <SEP> der
<tb> Str@,nibahnen <SEP> zur <SEP> Folge <SEP> haben <SEP> sollte.
<tb>
Betrachtet <SEP> inan <SEP> daher <SEP> zwei <SEP> zu <SEP> <B>Al</B> <SEP> 17 <SEP> sym metifische <SEP> Punkte <SEP> (i <SEP> und <SEP> i'), <SEP> so- <SEP> müsst.en
<tb> diese <SEP> die <SEP> gleiehe <SEP> Geschwindigkeit <SEP> c <SEP> besit zen <SEP> und <SEP> auch <SEP> der <SEP> gleichen <SEP> Strombahn <SEP> an gehören. <SEP> Die <SEP> Erfahrung <SEP> lehrt. <SEP> jedoch, <SEP> dass
<tb> dies <SEP> nicht:
<SEP> der <SEP> Fall <SEP> ist.. <SEP> Im <SEP> Raume <SEP> B <SEP> zeigen
<tb> siel! <SEP> vielmehr <SEP> an <SEP> den <SEP> Stellen <SEP> i' <SEP> und <SEP> 2' <SEP> Wir bel, <SEP> und <SEP> der <SEP> durch <SEP> F <SEP> tretende <SEP> Strahl <SEP> breitet,
<tb> sich <SEP> nur <SEP> allmählich <SEP> etwa <SEP> nach <SEP> den <SEP> Strom hahnen <SEP> 0, <SEP> i ', <SEP> ? ' <SEP> und <SEP> @' <SEP> aus. <SEP> Dies <SEP> hat <SEP> zur
<tb> Folge, <SEP> dass <SEP> im <SEP> Punkte <SEP> a <SEP> die <SEP> Geschwindig keit <SEP> e, <SEP> nur- <SEP> wenig <SEP> kleiner <SEP> ist: <SEP> als <SEP> im <SEP> Quer schnitte <SEP> F <SEP> @cl:), <SEP> und <SEP> jedenfalls <SEP> viel <SEP> grösser
<tb> als <SEP> dieso <SEP> in <SEP> dem <SEP> vom <SEP> Schnittpunkte <SEP> der <SEP> be treff,nclen <SEP> Strombahn <SEP> mit <SEP> der <SEP> Linie <SEP> 117 <SEP> 1,1
<tb> gleirI?weit:
<SEP> entfernten <SEP> Punkte <SEP> i' <SEP> ist <SEP> (C).
<tb> Diese <SEP> Ersclielnun," <SEP> welche <SEP> durch <SEP> den <SEP> Um stand <SEP> be--rünrkl <SEP> ist., <SEP> dass <SEP> die <SEP> Zähigkeit <SEP> und
<tb> die <SEP> hohäsion;kraft <SEP> der <SEP> Flüssigkeit <SEP> allein
<tb> nicht <SEP> ausreicht., <SEP> um <SEP> dieselbe <SEP> zur <SEP> Einhal tune- <SEP> der <SEP> theoretisch <SEP> vorgeschriebenen
<tb> Strombahnen <SEP> "1-i', <SEP> 2--\?' <SEP> usw.) <SEP> zu <SEP> zwin gen, <SEP> hat <SEP> das <SEP> praktische <SEP> Ergebnis. <SEP> dass <SEP> zur
<tb> Umretzun.g <SEP> von <SEP> Gxeschwindigkeitsenergie <SEP> in
<tb> Drti-izenergie <SEP> nur <SEP> schlanke, <SEP> sich <SEP> wenig <SEP> er tveik.(:rncle <SEP> Diis:-iz <SEP> verwendet <SEP> werden <SEP> kö <SEP> n nen, <SEP> welche <SEP> ziel? <SEP> et:
@STa. <SEP> dem <SEP> Verlaufe <SEP> der
<tb> Stromlinien <SEP> i" <SEP> \Fig. <SEP> i) <SEP> anschmiegen. <SEP> Fis-.
<tb> zeigt <SEP> ein <SEP> Ausfiiiirunp-:sbeispiel <SEP> einer, <SEP> solchen
<tb> Düse <SEP> für <SEP> tropfbare <SEP> und <SEP> gasförmige <SEP> Flüssig Iceitc-i?, <SEP> wie <SEP> dieselbe <SEP> für <SEP> Wasser- <SEP> und
<tb> Dai?iiifstrahlpti,npen, <SEP> für <SEP> Saug- <SEP> und <SEP> Druck rohre <SEP> bei <SEP> ll:rei-#_,Imaschinen <SEP> und <SEP> dergleichen
<tb> Veij-enciting <SEP> findet.. <SEP> Derartige <SEP> Düsen <SEP> wei sen <SEP> in <SEP> der <SEP> ReQ@el <SEP> Iireis(tuerschnitte <SEP> auf, <SEP> weil
<tb> die <SEP> Erfahrung- <SEP> lehrt, <SEP> dass <SEP> sich <SEP> der <SEP> R.echt ecksquerschnilt <SEP> zur <SEP> Energieumsetzung <SEP> we niger <SEP> gut;
<SEP> einet. <SEP> Auf <SEP> alle <SEP> Fälle <SEP> darf <SEP> aus
<tb> den <SEP> erwähnten <SEP> Gründen <SEP> der <SEP> Nei2un,-swin kel <SEP> r < <SEP> cler <SEP> ge#:z-;ilinlich <SEP> geradlinig <SEP> aus;ebil detcn <SEP> Düsenermugenden <SEP> <I>b <SEP> b</I> <SEP> etwa. <SEP> 10 <SEP> 1 <SEP> nicht
<tb> überschreiten. <SEP> wenn <SEP> nicht. <SEP> der <SEP> Wirkungs grarl <SEP> der <SEP> Energieumsetzung <SEP> erheblich <SEP> leiden
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soll. <SEP> Dies <SEP> zwingt, <SEP> falls <SEP> eine <SEP> starke <SEP> Encrgie umsclzung <SEP> verlangt <SEP> wird, <SEP> bei <SEP> grossem <SEP> Düsen eintrittsquerschnit.t <SEP> f <SEP> auch <SEP> zur <SEP> grossen <SEP> Dii senlänge <SEP> L, <SEP> mit <SEP> welcher <SEP> folgende <SEP> Nachteile
<tb> verbunden <SEP> sind,:
<tb> i. <SEP> Grosse <SEP> Reibungs- <SEP> und <SEP> Energieverluste Schwieriger <SEP> 'und <SEP> teurer <SEP> Einbau <SEP> in folge <SEP> der <SEP> grossen <SEP> Baulänge.
<tb>
3. <SEP> Unvolll@ommene <SEP> Enei gieitmsetzunzbei
<tb> vertikalen <SEP> oder <SEP> geneigten <SEP> Saurohren <SEP> von
<tb> Kreiselmaschinen, <SEP> weil <SEP> wegen <SEP> der <SEP> durch
<tb> den <SEP> Unterdruck <SEP> in <SEP> demselben <SEP> bewü ht:en
<tb> Luftausscheidungen <SEP> die <SEP> Länge <SEP> eines <SEP> verti kalen <SEP> Sangrohres <SEP> 6 <SEP> bis <SEP> '7 <SEP> m <SEP> nicht <SEP> über schreiten <SEP> darf, <SEP> und <SEP> eine <SEP> stärkere <SEP> Neigung
<tb> der <SEP> Saugrohrerzeu,enden <SEP> auf <SEP> die <SEP> aagc=
<tb> gebene <SEP> vertikale <SEP> Sati.-.rohi-länge <SEP> nach <SEP> obi gem <SEP> -ebenfalls <SEP> keine <SEP> grössere <SEP> Energieuin setzung_ <SEP> zur <SEP> Fol;7e <SEP> hat.
<tb>
Da, <SEP> wie <SEP> gezeigt., <SEP> die. <SEP> bisher <SEP> bekannten
<tb> Düsenformen <SEP> mir <SEP> eine <SEP> geringe <SEP> Strablaus breitting <SEP> gestatten, <SEP> wurde <SEP> in <SEP> vorliegender
<tb> Erfindung <SEP> die <SEP> bei <SEP> der <SEP> Bev-e.zung@ <SEP> eines <SEP> Kör pers <SEP> in <SEP> einer <SEP> gekrümi??ten <SEP> Balin <SEP> auftretende
<tb> Flielikraft,szvii-hung <SEP> zur <SEP> Ausbreitung <SEP> des
<tb> Strahls <SEP> herangezogen, <SEP> wie <SEP> dies <SEP> in <SEP> cler <SEP> bei spielsweisen <SEP> Fig. <SEP> 3 <SEP> näher <SEP> erklärt. <SEP> ist.
<tb>
Trifft <SEP> ein <SEP> Flüsshrkeitsstrahl <SEP> eine <SEP> feste Wand <SEP> D <SEP> G <SEP> (Fig. <SEP> 3), <SEP> so <SEP> wird <SEP> derselbe <SEP> aus
<tb> seiner <SEP> ursprün-lichen <SEP> Richtung <SEP> X <SEP> in <SEP> die
<tb> Richtung <SEP> 1- <SEP> abgelenkt. <SEP> Die <SEP> infolge <SEP> der
<tb> Bahnkrümmung <SEP> auftretenden <SEP> Fliehkräfte
<tb> bewirken <SEP> in <SEP> der <SEP> Nähe <SEP> des <SEP> Ptinl:tes <SEP> T_) <SEP> eine
<tb> Drucl:steigei un'-, <SEP> v#-elclie <SEP> anderseits <SEP> wieder
<tb> zur <SEP> Verbreitung <SEP> des <SEP> Strahls <SEP> Anlass <SEP> :
ribt. <SEP> In
<tb> Fig. <SEP> 4 <SEP> ist <SEP> im <SEP> Grundrisse <SEP> die <SEP> durch <SEP> die <SEP> Wand
<tb> D <SEP> G <SEP> erzwungene <SEP> Verbreitunzz <SEP> des <SEP> Strahls
<tb> von <SEP> der <SEP> ursprünglichen <SEP> Breite <SEP> G <SEP> auf <SEP> die
<tb> Breite <SEP> b1 <SEP> angedeutet. <SEP> Was <SEP> die <SEP> Griasse <SEP> des <SEP> die
<tb> Verbreitung- <SEP> bestimmenden <SEP> Winkels <SEP> <B>(</B>@ <SEP> Ti7.
<tb> 4) <SEP> anbelan1-,t, <SEP> so <SEP> foll--t, <SEP> dass <SEP> dieser <SEP> Winkel
<tb> einerseits. <SEP> tim <SEP> so <SEP> grösser <SEP> wird. <SEP> je <SEP> mehr <SEP> sich
<tb> der <SEP> Einfallswinkel <SEP> Pi <SEP> cles <SEP> Strahls <SEP> Tig. <SEP> 3)
<tb> einem <SEP> rechten <SEP> Winkel <SEP> nähert.
<SEP> Anderseits
<tb> hrü@ninuns@alb ist <SEP> auch <SEP> die <SEP> Grösse <SEP> rle,#z
<tb> messers <SEP> auf <SEP> das <SEP> Mass <SEP> des
<tb> kels <SEP> von <SEP> Einfluss, <SEP> v-eil_ <SEP> die <SEP> Fliehkräfte <SEP> vnni
<tb> Halbmesser <SEP> abhängen <SEP> und <SEP> die <SEP> Strahlver- breitung hauptsächlich durch die Flieh kräfte eingeleitet, wird.
Bei grossem Krümmungshalbmesser wird daher die Fliehkraft und mit. dieser der Verbreitungswinkel b (Fig. 4) klein, wes halb zur Erzielung einer starken Verbrei tung des Strahls eine starke Krümmung cier Ablenkungswand in der Nähe der Stelle 1) (Fig. 3) erforderlich ist.
Wird der Flüssigkeitsstrahl- von der Ab- lenkungsiläche D G von der Führunswand <I>C</I> I) und von der dieser Fläche gegenüber- liegenden Wand<I>(m n,</I> Fig. 3) einesteils, wie voii den beiden Seitenwänden (s t und v w, Fig. 4) anderseits derart. umschlossen, dass sich die Verbreitung des Strahls hauptsäch lich parallel zur Ablenkungswand D G und nur im geringeren Mass oder gar nicht. pa rallel zu den beiden Seitenwänden vollzie hen kann, so wird die strömende Flüssig keit.
den tlolilraum der Düse vollständig ausfüllen, wenn der Austrittsquerschnitt derselben unter einem Flüssigkeitsspiegel mündet. Ist ?n n1 die freie Oberfläche des Flüssigkeitsstrahls, welche sich für den Fall bilden würde, wenn die Begrenzungs wand n1 n nicht vorhanden wäre. so wird durch die Anbringung derselben der durch <I>n na</I> n1 dargestellte Hohlraum von der<I>Flüs-</I> sigkeit ausgefüllt.. Dann stellt die Linie 1 l' ungefähr die mittlere Stromlinie der Düse vor.
Es findet. alsdann die Strahlverbreite- rung hauptsächlich parallel zur Ablen kungswand (DG) statt.
.1e kleiner derKrümmungslialbmesser r bei sonst gleichen Verhältnissen .gewählt wird, desto grösser kann der Verbreitungswinkel 8 und damit auch der Austrittsquerschnitt. werden. Da jedoch grosse Austrittsquer- schnitte kleinen Austrittsgeschwindigkeiten entsprechen, so folgt, dass eine grosse Uni setzung von Geschwindigkeitsenergie in Druckenergie mit um so kleinerer Länge 1 der Ablenkungswand D G (Fig. 3) erzielt werden kann. ie kleiner der Kriirnmun2s- halbmesser 1, der Ablenkungswand gewählt wird.
Es unterliegt. daher auch keinem An- stand, die bei D vorhandene Abrundung durch eine Ecke zti ersetzen, weil die in der Umgebung dieser Stelle durch die Fliehkraft hervorgerufene hydraulische Pressung so gross ist, dass bei der Kleinheit der dortselbst vorhandenen Geschwindig keit auch die Krümmungs- und Reibungs verluste nicht in Betracht kommen.
Da gegen ist. es zweckmässig, eine sanfte Krüm- inung jener, der Ablenkungswand gegen- überliegenden Wand (7?1 11, Fig-. 3) anzu streben, weil bei grossen Ge.schwindigl:
eiten und kleinen Drücken die Gefahr der Luft- abscheiclung. Dampfbildung und Loslösung des Fiiissi=keitsstiahls an dieser Wand vor liegt.
Da die von der Ablenkungswand am weiteslen entfernten Fliissig-heitsscliieliten durch die Fliehkräfte am wenigsten beein- fhisst werden, so herrscht in der Umgebung von F (Fig. 3) der kleinste Druck, aber die grösste Gcs(-liwincligheit. Es ist deshalb von Vorteil, den Krümmungshalbmesser R der Wand -m <I>n.</I> ;
Fig. 3) -i oss zu wählen, um die geschilderten Verluste auf ein zulässiges Mass lieralizuclriicken. Deshalb ist bei. einer Düse gemäss vorliegender Erfindung die Be- clingung erfüllt, wonach der kleinste, an der :1liletil:un--swand gemessene Krütn- munshalbniesser :
r im. sseipiel gemäss Fig. 3) gleich oder kleiner ist. als der kleinste l@i üinrnungshalbmesser (11 im Beispiel l-e m A Fig. @#" welcher sich an der der :M-Aen- kungswand gegenüberliegenden Wand be findet.
Ausser den in rag. clarzesfellteit Um- setzungsdüsen mit 2-ei-ader Mittellinie wer den im Wasserturbinenbau bei vertikalen Turbinen und bei zeringem Gefälle in neuerer Zcii auch Satigrolire init gekrümm- ter Mittellinie ausgeführt,
wovon clie Fi-#. 5 und<B>6</B> ein Ausführungsbeispiel ,eben. In diesen bedeutet. Fiz. :> das nach der Ebene H 1 (Fig. 6) geschnittene -au±#i ohr im Auf riss und d den Grundriss desselben. aus welchem auch der Über;-an,-- aus clean kreis- förrnigen Eintrittsquerschnitt in den recht- des saugroteres ersichtlich ist.
Durch diese bekannte Form des Saugrohres wird aber der Zweck und die Wirkung- der vorliegenden Erfindung weder beabsichtigt, noch erreicht, weil eine wirksame Ausbreitung des Wasserstrahls auf der Ablenkungsfläche Cl Dl G1 (Fig. 5) durch die- absichtlich gross gewählte sanfte Krümmung mit dem Halbmesser R1 (Fi--.5)
nicht möglich ist. Aus, diesem Grunde ist auch eine gross gewählteVerbreitung (b. Fig. Gnicht nur zwecklos, sondern unter Um- :.:t:
ä.nden sogar schädlich, weil diese zu Wir- b(=lbildungen im erweiterten Teil des Saug- rolires Anlass geben kann, Anderseits ist im Geensatze zur vorliegenden Erfindung der Krümmungsbalbmesser 7 1 (Fig. 5), der der Ablenkungswand gegenüberliegenden Wand (77z, i;
1 n.1) hei allen bekannten Saugrohr- ausführungen wesentlich kleiner als jener der Ablenkungswand %R1), was schon bei geringen Gefällshöhen zur Luftabscheidung, Dampfbildung und Loslösung des Strahls in @1er Nähe der starken Krümmung El (Fig,. 3) führt. Der bisher bei dem Bau von gehi iimmten Saugrohren mit.
Absicht ge wählte sanfte >=tiergang von der vertikalen Richtung in jene .der Sohle des Kanals, welrher die angeblich auftretenden Krüm- inun,sverluste möglichst vermeiden soll, kann bei einer als Saumrohr ausgebildeten Vori ichtung ::
enläss vorliegender Erfindung vermieden v-erden, wobei dann die er - wälnfc Ausbreitung des Strahls auf der Ab- lenkungsfläche erreicht und: damit auch eine grössere Umsetzung von Geschwindig- keit, in Druck unter sonst gleichen Verhält- niss,-n erzielt wird.
Die Ablenl@unü@swand D G (Tig. 3) kann in einfacheren Fällen als Ebene aus,-ebildet sein, welche im Falle einer bei D vorha.n- denün Abrundung in eine Zylinderfläche iibei ,@eht, dei en Erzeugende zu der zuge- höri;,en mittlere Stromlinie senkrecht ste hen.
Die Fiilirun--swand <B>CD,</B> welche die Auf5#,al)e hat, die Flüssigkeit. möglichst ver- lusilos zur Ahlenkun#rswand D G zu führen, eich f e t sich nach der Form des Düsenein- tritlduerschnittes. Ist derselbe beispiels- weise rund (f, Fig. 8), so kann zu diesem Zwecke diese Führungsfläche aus Teilen von Zylinder-, bezw. Kegelflächen zusam mengesetzt sein.
Es kann sich aber auch die Breite h (Fig. 4) dieser Führungsfläche gegen die Ablenl@un--s-,vand hin verkleinern. Im allgemeinen ist aber diese Fläche an einen bestimmten -geometrischen Verlauf nicht gebunden und jede Fläche als Füh rungsfläche geeignet, sofern dieselbe so ver läuft, dass die Flüssigkeit an derselben eine wirksame Führung findet. Das letztere ist immer dann der Fall, wenn diese Wand wenigstens angenähert parallel zur Ein trittsrichtung X des, mittlern Stromfadens X I" verläuft., wie dies beispielsweise aus Fig. 3 zu entnehmen ist..
Durch die auf,--e- stellte Bedingung über die Krümmungsver- hältnisse und die. Strahlverbreiterung der Düse ist auch die Form der Be'renzun!zs- wand <I>(m E n)</I> festgelegt, wogegen die bei den Seitenwände (st und 7r <I>w</I> Fig. 4) am einfachsten als ebene Wände ausgebildet werden, welche auf der _@l)lenl:un2swand senkrecht stehen.
Dies kann aber nur dann geschehen, wenn der Düseneintrittsquer- schnitt trapezförmig oder dreieckig und der Austrittsquerschnitt rechteckig- ist. Im all gemeinen wird sich daher die Form dieser Wandun-en nach der Form des Düsenein- und -austrittsquerschnittes richten müssen.
Eine durch diese Massnahmen gebildete Düsenform ist, durch Fig. 7 ini Aufriss und durch Fig. 8 im Grundrisse beispielsweis dargestellt.
Auch hier müssen behufs rich tiger Strahlausbreitung die beiden Krüm- rrmungshalbmesser 7 und R entweder aleich- gross sein, oder es muss der kleinere Halb- izzesser (r) der Ablenkungs\vancl angehören.
Der Düsenaustrittsquerschnitt erscheint. in diesem Falle als Rechteck (Fig. 9<B>)</B>, doch kann derselbe in einen runden Eintritts querschnitt (f1 Fig-. 8i übergehen, wenn der Flüssigkeitsstrahl, dessen Geschwindig keitsenergie in Druckenergie verwandelt werden soll, einen solchen Eintrittsquer- schnit.t verlan,
-t. In den Ausführungsbei- spielen wurde der Austrittsquerschnitt der Einfachheit halber in einer Ebene liegend dargestellt, doch kann derselbe auch auf einer räumlich gekrümmten Fläche liegen. Schliesslich kann der in Fig. 9 dargestellte Rechteckquerschnitt auch an den Ecken ab gerundet (/= Fig. 10) oder durch einen ova len Querschnitt (ss Fig. 10) ersetzt werden.
Die Grösse des Einfallwinkels ss (Fig. 3 und 7) richtet sich nach der gewünschten Strahl- verbreitung und kann zur Erfüllung der Forderung einer möglichst grossen Energie umsetzung bei möglichst geringer Düsen länge auch den Winkel von<B>90'</B> erreichen.
Wird unter dieser Voraussetzung auch der Kiiimmungshalbmesser der Ablenkungs wand möglichst klein oder Null gemacht, so ergibt sieb die durch Fig. 11 und 12 im Auf- und Grundrisse beispielsweise darge stellte Düse, bei welcher die Länge l der Ablenkungswand kleiner ist als die Breiten abmessung (b3) des durch Fig. 13 dargestell ten Austrittsquerschnittes.
Die gewünschte Strahlverbreiterung lässt sich irn allgemeinen ohne Einbau von Zwi schenwänden erreichen. Nur für den Fall, dass .die Breite B (Fig. 11) des abzulenken den Strahls gross ist gegenüber der Länge d der Ablenkungswand, kann durch Einbau von Zwischenwänden für eine besonders starke Verbreiterung des Strahls auch in jenen Teilen der Düse gesorgt werden, welche der Wand<I>m n</I> (Fig. 11) benach bart sind.
In Fig. 11 und 13 ist eine Zwischenwand gestrichelt eingezeichnet, welche der Ein fachheit halber als Zylinderfläche gedacht ist, deren Erzeugende auf der Leitlinie m, n, senkrecht stehen.
Mit Rücksicht auf den erwähnten Umstand, dass der Strahlverbrei- terungswinkel um so grösser wird, je schär fer die Krümmung der Ablenkungswand ist, empfiehlt es sich, den Krümmungshalb- messer (p Fig. 11) der Zwischenwand klei ner zu wählen als jenen<I>(R)</I> der Wand<I>m n.</I> Ebenso empfiehlt es sich, beim Einbau meh rerer Zwischenwände die zugehörigen Krümmungshalbmesser gegen die Ablen kungswand hin zu verkleinern.
Der weitere Verlauf der Zwischenwand gegen den Dü- senaustrittsquerschnitt hin kann im ein fachsten Fall in eine Ebene parallel zur Ablenkungswand übergehen, wie dies bei spielsweise in Fig. 13 durch t, w1 angedeu tet ist.
Im Wasserturbinenbau ist. der Einbau von Zwischenwänden in gekrümmten Tur binensaugrohren bekannt, doch erfüllen diese Wände einen andern Zweck. Dies geht schon aus dem Umstande hervor, dass die Saugrohrkrümmer allgemein als Kreis krümmer mit, gleichem oder angenähert gleichem Querschnitt aus.,ebildet sind.
Ebenso fällt auch hier, ini Gegensatze zur vorliegenden Erfindung, die schärfste Krümmung mit der grössten Wasserge schwindigkeit zusammen, wodurch die Ab lösung des Strahls an dieser Stelle. schon bei kleinen Wassergeschwindigkeiten mög lich ist. Es können daher die in derartigen Krümmern eingebauten Zwischenwände nur ein Ablösen des Strahls von der Ce- krümmten Rohrwand verhindern, keines falls aber eine Verbreiterung der Strahls erzwingen.
Da die Lage der Zwischenwand auf die Geschwindigkeitsverteilung- in der Düse von Einfluss ist, so ist es nicht selten erwünscht, eine nachträgliche Lagenände- rung dieser Wand auf einfache Weise und ;Phne erhebliche Betriebsstörungen zu er möglichen.
Dies kann beispielsweise da durch erreicht werden, dass diese Wand um Drehzapfen Z (Fig. 11) drehbar ange ordnet und durch Klemmvorrichtungen in der gewünschten Lage festgehalten tvird. Da der Betrag der erforderlichen Verdrehung sehr klein ist, Iässt sich ein Festklemmen der Verbreiterungswand an der Düsen- wand durch einen kleinen Spielraum zwi schen den beiden leicht verhindern.
Die mit vorliegender Erfindung beschrie benen Düsenformen, von welchen die Fig. 3, 4, 7, 8, 9, 10, 11, 12 und 13 einige Ausfüh rungsbeispiele zeigen, können im allgemei nen überall dort Verwendung finden, wo die Umsetzung von Geschtvindigkeitsener- gie strömender Flüssigkeiten in Druck- energ!e bei möglichst geringen Effektver- lusten erwünscht ist. Im besonderen wird die Verwendung derselben dort angebracht sein,
wo beschränkte Baulänge die Anwen- clun"- der bekannten Düsenformen er schwert oder unmöglich macht. Es wird sich daher die beschriebene Düsenform nicht nur bei Wasser- und Dampfstrahl pumpen und Gebläsen zu Saug- und Druck rohren bei Kreiselmaschinen (Wasser-, Dampf- und Gasturbinen, Kreiselpumpen oder Gebläse ! eignen, sondern es kann die selbe auch zur Ausgestaltung von Leit- und Laufrädern bei Kreiselmaschinen Verwen dung finden,
wovon die Fig. 14 bis 19 einige Ausführungsbeispiele: zeigen.
Inn besonderen stellt Fig. 14 und 15 die Leitvorrichtung einer Kreiselmaschine vor, und zwar zeigt Fig. 14 den Aufriss und Fig. 15 den durch die Ebene (Z Z Fig. 9.4) geschnittenen Grundriss des Leitapparates, dessen Leitschaufeln S derart geformt sind, dass die Leitradzellen die beschriebene Dü- senform aufweisen.
Das Arbeitsmittel, wel- cheS in der Tti( _htung des Pfeils 1 mit der grossen Geschwindigkeit c, in die Leitrad zell-n eintritt. wird durch die Ablenkungs fläche Dl G1 !Fing. 14 und 15) zur Ausbrei- tunc#- bei gleichzeitiger Umsetzung der Ge- scliv:
indigkeitsenergie in Druckenergie ge- zwungen und gelangt. mit der kleinen Ge- schwindigkeit !-", aber mit grossem Druck, in Blas Leitrafl;eliäuse der Kreiselmaschine. Zu diesem Zweck ist, wie früher, der kleinste Kriiinmungslialbmesser (7, Fig. 15) der Ab lenkungswanst (D, G,) kleiner als der kleinste Krü mmungshalbmesser jener Wand.
<I>(in,</I> a,), welcher der Ablenkungswand ge- genülierliegt.
In gleicher Weise können auch die Lauf räder von Kreiselmaschinen mit derartigen düsenförmigen Zellenräumen ausgestattet werden, wobei jedoch vorausgesetzt ist, dass dieselben von a Arbeitsmittel vollständig er füllt sind.
Das Ausführungsbelspiel (Fig,. 16 und 1?) zeigt eine Kreiselmaschine mit radialem Eintritte des Arbeitsmittels. und zwar stellt Fig. 16 den Aufriss des Laufrades und Fig. <B>17</B> den Grundriss desselben vor, welcher durch Gien Schnitt. mit der Ebene Z, Z, (Fig. <B>16)</B> erhalten wurde.
Das Arbeits- mittel, welches im Sinne des Pfeils ins Laufrad eintritt, ü.7ii,d. wie früher, durch die Ablenkungswand (D, G,) ausgebreitet und durch diese Massnahme die Energieumset zung eingeleitet.
Der gleiche Vorgang- der Energieumset zung lässt sich auch bei achsialem Eintritte des Arbeitsmittels ins Laufrad im Sinne des Pfeils 3 erreichen, wie dies beispielsweise aus den Fig-. 18 und 19 hervorgeht..
In die sen bedeutet. Fig. <B>18</B> den Aufriss eines Lauf rades mit aclisialem Eintritte des Arbeits mittels, Fig. 19 die durch die Zylinder fläche Z., Z, (Fig. <B>18)</B> geschnittenen und in die Bildebenen ausgebreiteten Laufradzel- Ien, deren Düsenform aus. Fig. 19 und 18 ersichtlich ist.. Es kann die geschilderte Dii- senform für Leit- und Laufradzellen bei allen Kreiselmaschinen verwendet. werden.