CH86904A - Vorrichtung zur Umsetzung der Geschwindigkeit in Druck bei tropfbaren, dampf- und gasförmigen Flüssigkeiten. - Google Patents

Vorrichtung zur Umsetzung der Geschwindigkeit in Druck bei tropfbaren, dampf- und gasförmigen Flüssigkeiten.

Info

Publication number
CH86904A
CH86904A CH86904DA CH86904A CH 86904 A CH86904 A CH 86904A CH 86904D A CH86904D A CH 86904DA CH 86904 A CH86904 A CH 86904A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
sep
wall
deflection
curvature
nozzle
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Kaplan Prof Dr Ing Victor
Original Assignee
Kaplan Prof Dr Ing Victor
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kaplan Prof Dr Ing Victor filed Critical Kaplan Prof Dr Ing Victor
Publication of CH86904A publication Critical patent/CH86904A/de

Links

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description


  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    
EMI0002.0001     
  
    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     
EMI0002.0002     
  
    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.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zur Umsetzung von Ge schwindigkeit' Druck bei tropfbaren, dampf- oder gasförmigen Flüssigkeiten, da durch gekennzeichnet, da.ss sie eine zur Ein trittsrichtung des mittlern St.romfaclens we= nigstens angenäliei@t. parallele Führungs wand und eine zu dieser Wand. geneigte Ablenkungswand aufweist, mittelst deren der Flüssigkeitsstrahl aus seiner ursprüng lichen Stromrichtung abgelenkt wird, wobei der kleinste, an der Ablenkungswand ge messene.
    Krümmungshalbmesesr gleich oder kleiner ist als der kleinste Kriimmun2sliall)- messer, welcher sich an einer der Ablen kungswand gegenüberliegendlen Wand der Vorrichtung befindet., damit nach der Aus trittseite der Vorrichtung bin eine Str ahl- verbreiterung hauptsächlich parallel zur Ablenkungswand erzielt, wird. UNTERANSPRüCHE 1.
    Vorrichtung zur Umsetzung von Ge schwindigkeit in Druck nach Patentan- sprach, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Ablenkungswand gleich oder kleiner ist, als die Breiteabmessung des Düsenaustrittsquerschnittes. 2. Vorrichtung zur Umsetzung von Ge schwindigkeit in Druck nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Zwischenwände besitzt, der art, dass Düsen gebildet sind, wobei in jeder solchen Düse der kleinste an der Ablenkungswand gemessene Krüm- iniin--slialbmesser gleich oder kleiner ist als der kleinste Krümmungshalbmesser, welcher sich an der der Ablenkungswand gegenüberliegenden Wand befindet. 3.
    Vorrichtung zur Umsetzung von Ge schwindigkeit, in Druck nach Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass clie Zwisclieiiwüncle in der Düse durch lösbare hesfstellvorrichtungen gehalten sind, so dass ihre Lage ohne erhebliche Betriebsstörunben geändert werden kann.
    h. Vorrichtung zur Umsetzung von Ge schwindigkeit, in Druck nach Patentan- spruch, dadurch gekennzeichnet., dass Teile Bier Vorderseiten von Leitradschau- felflächen einer Kreiselmaschine je als Ablenkung#,zNvand ause@ebildet sind. h.
    Vorrichtung zur Umsetzung von Ge- schwincli=kei[ in Druck nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass Teile der Vorderseiten von Laufradschau- felflüchen einer Kreiselmaschine je als Ablenkungswand ausgebildet. sind.
CH86904D 1914-08-10 1915-04-08 Vorrichtung zur Umsetzung der Geschwindigkeit in Druck bei tropfbaren, dampf- und gasförmigen Flüssigkeiten. CH86904A (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT86904X 1914-08-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH86904A true CH86904A (de) 1920-10-16

Family

ID=3607726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH86904D CH86904A (de) 1914-08-10 1915-04-08 Vorrichtung zur Umsetzung der Geschwindigkeit in Druck bei tropfbaren, dampf- und gasförmigen Flüssigkeiten.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH86904A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1018312B (de) * 1953-12-10 1957-10-24 Sulzer Ag Laufrad fuer mittels Zentrifugalkraft arbeitende Foerdermaschinen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1018312B (de) * 1953-12-10 1957-10-24 Sulzer Ag Laufrad fuer mittels Zentrifugalkraft arbeitende Foerdermaschinen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3213810A1 (de) Turbine und deren verwendung
WO1999001643A1 (de) Mit einer prallströmung gekühltes turbinenschaufel wandteil
EP0198197A2 (de) Differentialdruckströmungssonde
CH699133B1 (de) Wasserwirbelkraftwerk.
DE353695C (de) Rohrkruemmer
DE2132264A1 (de) Verdunstungswaermetauscher mit Injektor
EP0731880B1 (de) Einrichtung zur verhinderung von unterwasserwirbeln an pumpeneinläufen
DE202006010272U1 (de) Peltonturbine mit einem Zulaufsystem
DE19742295A1 (de) Verfahren sowie Vorrichtung zur Vergleichmäßigung einer Rohrströmung
DE1648173C3 (de) VenturidurchfluOmesser
DE323084C (de) Duese, insbesondere fuer das Saugrohr von Wasserturbinen, zur Umsetzung von Geschwindigkeit in Druck mit gerader Duesenmittellinie
DE319780C (de) Vorrichtung zur Umsetzung der Geschwindigkeit in Druck bei tropfbaren, dampf- oder gasfoermigen Fluessigkeiten
DE2823942B1 (de) Fluessigkeitsabscheider
DE388409C (de) Schnellaeufer- Wasserturbine mit in achsialer Richtung vom Wasser durchstroemtem Laufrad
DE551438C (de) Waermeaustauschflaeche mit Buhnenstruktur
DE897801C (de) Laufrad fuer Kreiselpumpen
AT77595B (de) Düse zur Umsetzung von Geschwindigkeit in Druck bei tropfbaren, dampf- oder gasförmigen Flüssigkeiten.
DE587107C (de) Spalte zwischen Gebieten verschiedenen Druckes fuer tropfbare Fluessigkeiten mit quer zur Stroemungsrichtung waehrend des Betriebes sich nicht veraenderndem Abstand der Spaltwaende
AT34657B (de) Einrichtung zur Regelung des Flüssigkeitsstromes bei Wassermessern mit Woltmannflügel.
DE801242C (de) Diffusor, insbesondere fuer Stroemungsmaschinen
AT142434B (de) Kavitationsfreie Ausbildung von Spalten von hydraulischen Einrichtungen, insbesondere von hydraulischen Kreiselmaschinen, zwischen Gebieten verschiedenen Druckes.
CH664603A5 (en) Water turbine for lower power output - has water flow controlled by axially sliding sleeve on central inlet pipe
DE459759C (de) Vorrichtung zum Kuehlen der Luft und der nicht kondensierbaren Gase in Oberflaechenkondensatoren
DE583399C (de) Beschaufelung fuer Dampf- oder Gasturbinen
EP2289605B1 (de) Transportabler Wasserumlaufkanal