DE1653786B2 - SUCTION MANIFOLD FOR CENTRIFUGAL PUMPS - Google Patents
SUCTION MANIFOLD FOR CENTRIFUGAL PUMPSInfo
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Description
unterschiedlicher Stärke aufeinandertreffen, dann wird vorzugsweise der Grenzschichtzaun quer zu der stärkeren Strömung und innerhalb derselben kurz vor dem Bereich des Aufeinandertreffens angeordnet, Durch den Grenzschichtzaun werden die Sekunda'rströmungen so weit gedämpft und in die Hauptströmung umgelenkt, daß die Ausbildung freier Wirbel stark gehemmt wird oder sogar unterbleibt. Die Versuche, in weichen das Strömungsverhalten von Saugkrümmern mit nach der Erfindung ausgerüsteten Grenzschichtzäunen mit dem eines ohne einen solchen Zaun im übrigen jedoch völlig gleich gestalteten Saugkrümmers verglichen wurde, haben verblüffende Ergebnisse gezeigt. Die an den Krümmerwänden angebrachten und mit Hilfe eines Stäbchens in die für Versuchszwecke verwendete Luftströmung gehaltenen Fäden offenbarten bei den Krümmern mit Grenzschichtzäunen eine völlig stabile und wirbelarme bzw. wirbelfrde Strömung, im Gegensatz zu dem Krümmer ohne derartige Grenzschichtzäuae, in welchem sich eindeutig eine starke Wirbelbildung zeigte.different thickness meet, then the boundary layer fence is preferably transverse to the stronger current and arranged within it shortly before the area of the meeting, The secondary flows are dampened by the boundary layer fence and become the main flow deflected so that the formation of free eddies is greatly inhibited or even does not occur. The attempts in soft the flow behavior of suction elbows equipped according to the invention Boundary layer fences with the one without such a fence in the rest, however, completely identical in design The suction elbow has shown amazing results. The ones attached to the manifold walls and held in the air flow used for experimental purposes with the help of a stick Threads revealed a completely stable and vortex-poor in the bends with boundary layer fences or eddy flow, in contrast to the bend without such boundary layer fence, in which there was clearly strong vortex formation.
Derartige Grenzschichtzäune sind an sich aus dem Flugzeugbau bekannt, wo unter diesem Begriff auf der Flügeloberseite quer zur Flügelachse und beiderseits etwa je in der Mitte einer Flügelhälfte aufgesetzte Blechwände zu verstehen sind, die zur Verhinderung des seitlichen Abwandervs und des dadurch verursachten frühzeitigen Ablösens der Grenzschicht bei Pfeilflügeln für solche Flugzeuge dienen, die sich mit Geschwindigkeiten knapp unterhalb der Schallgeschwindigkeit bewegen (Technische Hydro- und Aeromechanik von W. Kaufmann, 2. Auflage, 1958, S. 271,3. Absatz).Such boundary layer fences are known per se from aircraft construction, where this term refers to the upper side of the wing transversely to the wing axis and placed on both sides approximately in the middle of each wing half Sheet metal walls are to be understood to prevent the lateral Abwandervs and thereby caused premature detachment of the boundary layer in swept wings for those aircraft that serve themselves move at speeds just below the speed of sound (technical hydro and Aeromechanics by W. Kaufmann, 2nd edition, 1958, pp. 271,3. Unit volume).
Ferner sind derartige Grenzschichtzäune auf Laufrädern von Strömungsmaschinen bekannt, bei denen sie jedoch zar Verhinderung der Zentrifugierung des Grenzschichtbereiches nach außen vorgesehen sind, um so an der Nabe den Auftrieb zu vergrößern (USA.-Patentschriften 3 012 709. 3 014 640 und 3 193 185). Hierbei sollter die positiven Ergebnisse von Grenzschichtzäunen auf Tragflächen von Flugzeugen auf die in gewisser Hinsicht diesen äquivalenten Schaufeln von Strömungsmaschinen übertragen werden. Im Gegensatz zu ihrer Anwendung bei Flugzeugen führten die Grenzschichtzäune hier zu keinem Erfolg. Weiterhin sind auch in Saugrohren angeordnete Rippen bekannt, die jedoch entweder als Leitrippen zur Umwandlung einer rotierenden in eine gerade Strömung (deutsche Patentschriften 217 075 und 914 802) oder als Schutzmaßnahme gegen feste Bestandteile im Betriebswasser dienen (USA.-Pater ·.-schrift 1 608 547). Es handelt sich hierbei also nicht um Grenzschichtzäune im Sinne der vorliegenden Erfindung. Furthermore, such boundary layer fences are known on running wheels of turbomachines, in which However, they are intended to prevent centrifugation of the boundary layer area to the outside, in order to increase the lift at the hub (U.S. Patents 3,012,709, 3,014,640 and 3 193 185). Here should be the positive results from boundary layer fences on the wings of aircraft to what are in some respects their equivalent Blades are transferred from flow machines. In contrast to their application in aircraft the boundary layer fences were unsuccessful here. Furthermore, they are also arranged in suction pipes Ribs known, however, either as guide ribs for converting a rotating into a straight flow (German patents 217 075 and 914 802) or as a protective measure against solid Components in service water are used (USA.-Pater ·. -Schrift 1 608 547). So this is not what it is to boundary layer fences within the meaning of the present invention.
Bei der vorliegenden Erfindung dient der Grenzschichtzaun jedoch weder zur Verhinderung des Wanderns bzw. Ablösens der Grenzschicht noch als Leitrippe od. dgl., sondern dazu, Sekundärströmungen innerhalb der Grenzschicht zu dämpfen und in die Hauptströmur.g umzulenken.In the present invention, however, the boundary layer fence is not used to prevent the Migration or detachment of the boundary layer as a guide rib or the like, but also secondary currents to attenuate within the boundary layer and divert it into the main flow.
Lage und Form eines solchen Grenzschichtzaunes hängen weitgehend vors, der Bauart der Saugkrümmers ab, d. h. von der Krümmung seiner Wände, dem Flächerivcrlauf seiner Meridianschnitte, der Form eventuell Rippen, welche die Strömung im Saugkrümmer teilen, oder davon, ob eine durchgehende Welle vorhanden i3t oder nicht.The position and shape of such a boundary layer fence largely depend on the type of suction elbow from, d. H. on the curvature of its walls, the surface profile of its meridional sections, the Shape possibly ribs that divide the flow in the intake manifold, or whether a continuous one Wave present i3t or not.
Eine sehr vorteilhafte Querschnittsform der als Grenzschichtzaun dienenden Rippe erhält man, wenn in weiterer Ausbildung der Erfindung die der stärkeren Sekundärströmung zugekehrte Rippenwand im S wesentlichen senkrecht auf der Krümmerwand steht und die der schwächeren Strömung zugekehrte Rippenwand auf der angeströmten Seite mit der Krümmerwand einen Winkel zwischen 120 und 150° bildet; somit wird durch die senkrecht stehende Rip-A very advantageous cross-sectional shape of the rib serving as a boundary layer fence is obtained when in a further embodiment of the invention, the rib wall facing the stronger secondary flow in the S is essentially perpendicular to the manifold wall and the rib wall facing the weaker flow on the side facing the flow, an angle between 120 and 150 ° with the manifold wall forms; thus the vertical rip
ij penwand die stärkere Strömung stärker gebremst. Dabei sollte die maximale Rippenhöhe vorzugsweise etwa gleich der ermittelten örtlichen Grenzschichtdicke sein, jedoch nicht mehr als zwischen 5 bis 10°<Ί> des örtlichen lichten Abstandes bis zur gegenüberliegenden Krümmerwand.ij penwand slows down the stronger flow more. The maximum rib height should preferably be approximately equal to the determined local boundary layer thickness but not more than between 5 and 10 ° <Ί> the local clear distance to the opposite bend wall.
Die sich im wesentlichen über den gesamten Bereich des Zusammentreffens beider Strömungen erstreckenden Rippen können ;:rade oder entsprechend der unterschiedlichen Richtung der Stromli-Those extending essentially over the entire area where the two currents meet Ribs can;: straight or according to the different direction of the streamline
ao nien gekrümmt sein. In einer bevorzugten Ausbildungsform gehen die Rippen an beiden Enden flacher werdend allmählich in die Saugkrümmerwand über.ao nien be curved. In a preferred form of training the ribs at both ends gradually become flatter into the wall of the suction elbow above.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines inThe invention is described below with reference to an in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines Krümmers mit durchgehender Welle und Einlauftrichter näher erläutert. Darin istThe embodiment shown in the drawing of a manifold with a continuous shaft and inlet funnel explained in more detail. In it is
Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Ansicht des Krümmers entgegen der Zuströmrichtung ins Laufrad. Fig. 1 is a partially broken away view of the Manifold against the direction of flow into the impeller.
Fig. 2 ein Schnitt, ebenfalls teilweise aufgebrochen, entlang der Linie II-II der Fig. 1,Fig. 2 is a section, also partially broken away, along the line II-II of FIG. 1,
Fig. 3 ein Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1 undFig. 3 is a section along the line III-III of Fig. 1 and
Fig. 4 ein Schnitt durch einen Grenzschichtzaun entlang der Linie IV-IV der Fig. 1.Fig. 4 is a section through a boundary layer fence along the line IV-IV of FIG. 1.
Der Krümmer besteht aus einem zur Laufradachsc 4 etwa um 90° geneigten Krümmerteil 5 und aus einem in diesen übergehenden zur Laufradachse 4 konzentrischen Krümmerteil 6 mit Flanschanschluß 6', der einen in den geneigten Krümmerteil 5 hineinragenden Trichter 7 aufweist. Die Mittelebene des Laufrades ist durch die strichpunktierte Linie 8 angedeutet. Die im Bereich des Trichters 7 liegenden seitlichen Wandungen 9 und 10 des Krümmerteils 5 treffen auf der dem Zulauf 11 abgewandten Seite des Trichters 7 unter Bildung eines Sporns 12 zusammen, der bis an den wulstförmig verstärkten Rand 13 des Trichters 7 reicht Uijd in Form einer rippenartigen Spornverlängerung 14 bis an die äußere Trichterwandung vorgezogen ist. während innerhalb de3 Trichters 7 ein bis nahe an die nur strichpunktiert angedeutete Wellenschutzhülse 15 und außerhalb des Trichters bis an die Krümmerrückwand 17 reichende Rippe 16 eine Fortsetzung des Sporns 12 bzw. der Rippe 14 bildet. Wie aus Fig. 3 zu erblicken, verdickt sich die Rippe 16 zur Krümmerrückwand 17 hin derart, daß sie einen im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt bildet. Zu jeder Seite dieser Rippe 16 erstreckt sich ein bogenförmig von der Krümmerrückwand 17 her bis auf die Rippelfi reichender Hppenförmiger Grenzschichtzaun 18. Die Grenzschichtzäune 18 sind jeweils kurz vor dem nur auf der rechten Seite in F i g. 1 punktiert angedeuteten Bereich 19, in welchem bei NichtVorhandensein dieses Grenzschichtzaunes zwei im wesentlichen entgegengesetzt gerichtete Sekundärströmungen 20 und 21 aufeinandertreffen wurden, und zwar innerhalb der stärkerenThe manifold consists of a to the Laufradachsc 4 bent part 5 inclined by approximately 90 ° and from a part merging into this to the impeller axis 4 concentric elbow part 6 with flange connection 6 ', which has one in the inclined elbow part 5 Has protruding funnel 7. The central plane of the impeller is indicated by the dash-dotted line 8 indicated. The lateral walls 9 and 10 of the elbow part 5 lying in the area of the funnel 7 meet on the side of the funnel 7 facing away from the inlet 11 to form a spur 12, the up to the bead-shaped reinforced edge 13 of the funnel 7 extends Uijd in the form of a rib-like Spur extension 14 is pulled forward to the outer funnel wall. while within the 3 funnel 7 up to close to the shaft protecting sleeve 15, indicated only by dash-dotted lines, and outside of the Funnel up to the manifold back wall 17 reaching rib 16 is a continuation of the spur 12 or the Rib 14 forms. As can be seen from FIG. 3, the rib 16 thickens towards the manifold rear wall 17 in such a way that it forms a substantially triangular cross-section. On either side of that rib 16 extends an arched Hppen-shaped from the manifold rear wall 17 up to the Rippelfi Boundary layer fence 18. The boundary layer fences 18 are each just before the just on the right Page in Fig. 1 area 19 indicated by dotted lines, in which, in the absence of this boundary layer fence two essentially oppositely directed secondary flows 20 and 21 meet within the stronger ones
Strömung 20 dieser beiden Strömungen angeordnet. Flow 20 of these two flows arranged.
Wie aus dem in Fig. 4 dargestellten Schnitt durch den Grenzschichtzaun 18 zu erkennen ist, bildet die der stärkeren Sekundärströmung 20 zugekehrte Wand des Grenzschichtzaunes 18 mit der Krümmerrückwand 17 einen rechten Winkel, während die der schwächeren Strömung 21 zugekehrte Wand des Grenzschichtzaunes mit der Krümmerwand einen Winkel α von etwa 150° bildet.As can be seen from the section through the boundary layer fence 18 shown in Fig. 4, the wall of the boundary layer fence 18 facing the stronger secondary flow 20 forms a right angle with the back wall 17 of the bend, while the wall of the boundary layer fence facing the weaker flow 21 forms a right angle with the bend wall Forms angle α of about 150 °.
Selbstverständlich können die erfindungsgemäßen Grenzschichtzäune auch bei Pumpenkrümmern ohne S Einlauftrichter vorgesehen werden, wo sie allerdings entsprechend den geänderten Strömungsverhältnissen eine etwas andere Lage als bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erhalten würden.Of course, the boundary layer fences according to the invention can also be used with pump elbows without S inlet funnels are provided, where they are, however, depending on the changed flow conditions would get a slightly different position than in the illustrated embodiment.
20982098
Claims (5)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CH230169A CH492883A (en) | 1968-02-15 | 1969-02-14 | Suction elbow for centrifugal pumps |
US00156499A US3735782A (en) | 1968-02-15 | 1971-06-24 | Suction bend for centrifugal pumps |
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Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE (1) | DE1653786B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3640894A1 (en) * | 1986-11-29 | 1988-06-09 | Klein Schanzlin & Becker Ag | INLET HOUSING FOR FLOWING MACHINES |
DE19510812A1 (en) * | 1995-03-24 | 1996-09-26 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Centrifugal pump |
-
1968
- 1968-02-15 DE DE19681653786 patent/DE1653786B2/en not_active Withdrawn
-
1969
- 1969-02-14 CH CH230169A patent/CH492883A/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3640894A1 (en) * | 1986-11-29 | 1988-06-09 | Klein Schanzlin & Becker Ag | INLET HOUSING FOR FLOWING MACHINES |
DE19510812A1 (en) * | 1995-03-24 | 1996-09-26 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Centrifugal pump |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1653786A1 (en) | 1971-10-21 |
CH492883A (en) | 1970-06-30 |
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