DE2754582A1 - Crescent-shaped blades of radial fan running wheel - have skeletal lines and edge curves formed as arcs, with edge sheets suitably stiffened - Google Patents

Abstract

The radial fan running wheel uses crescent-shaped, thin sheet metal profile, the convoluted back layer of which amounts to between 40 and 60 per cent. The thickness of the profile is between 6.3 and 10%. The skeletal line and profile edge curves are preferably formed as arcs, and both edge sheets are stiffened by intervening welded stays, pipes or other suitable profiles. The relationship between the wheel radius to the point where the blades are attached and that to the circumference running through their outer points is such as to optimise aerodynamic efficiency.

Description

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Spänex Sander GmbH + Co KG - ' ^! Spänex Sander GmbH + Co KG - ' ^!

Uslar - O.T.VolpriehausenUslar - O.T. Volpriehausen

Ingenieurbüro Dipl.Ing. Moser
rtadolfzell, Mooser Str.3Engineering office Dipl.Ing. Moser
rtadolfzell, Mooser Str. 3

IiADIALV]SNTILATORLAUi¹RAD mit PROi¹ILSCIiAUi^LN.IiADIALV] SNTILATORLAUi ¹ WHEEL WITH PROi ¹ ILSCIiAUi ^ LN.

Bei Radialventilatoren finden in erheblichem Maß Laufrader Anwendung, die mit einer Blechbeschaufelung ausgerüstet sind, überwiegend wird aus Herstellungsgründen dabei die Schaufelskelettlinie kreisbogenförmig ausgeführt.In centrifugal fans, impellers with sheet metal blading are used to a considerable extent are equipped, mainly for manufacturing reasons, the blade skeleton line Executed in the shape of a circular arc.

Moderne Radialventilatoren, die im Niederdruckbereich eingesetzt werden (d-,/d₂ = 0,71) besitzen rel. breite Laufräder (bp/d₂ = 0,28 bis 0,315). Ihre Austrittswinkel/b₂ sind rel. flach, sodaß sich insges. höhere Biegebeanspruchungen einstellen. Werden diese Ventilatoren in großen Ausführungen hergestellt, so ergeben sich bei ein- oder zweiflutiger Bauweise entsprechend hohe Schaufelbeanspruchungen. Dies führt dazu, daß für diese Blattschaufeln beträchtliche Blechstärken erforderlich sind. Auch wenn diese Niederdruckventilatoren im Bereich höherer Umfangsgeschwindigkeiten betrieben werden sollen, müssen in analoger Weise rel. starke bzw. schwere Bauausführungen der Laufräder Verwendung finden.Modern radial fans that are used in the low pressure range (d -, / d ₂ = 0.71) have rel. wide impellers (bp / d ₂ = 0.28 to 0.315). Your exit angle / b ₂ are rel. flat, so that overall higher bending stresses occur. If these fans are manufactured in large designs, the blade loads are correspondingly high in the case of a single or double-flow design. As a result, considerable sheet metal thicknesses are required for these blade blades. Even if these low-pressure fans are to be operated in the range of higher peripheral speeds, rel. Strong or heavy constructions of the impellers are used.

Als Ausweg hierfür wurde bereits vor längerer Zeit der Einbau von mittig angeordneten Ringscheiben vorgesehen, wodurch die gesamten Biegebeanspruchungen besser beherrscht werden konnten. Es war aber bei den Leistungsmessungen nicht zu übersehen, daß durch solche Einbauten erhebliche Wirkungsgradeinbußen in Kauf genommen werden mußten, As a way out of this, the installation of centrally arranged ring disks was planned a long time ago, so that the entire bending stress could be better controlled. In the performance measurements , however, it was not to be overlooked that considerable losses in efficiency had to be accepted as a result of such installations,

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üiinen anderen Lösungsvorgang stellt die Ausführung profilierter Laufschaufeln aus rel. dünnem Blech dar, die auf Grund der Formgebung und der erheblich niedrigeren Schaufelgewichte Vorteile bezüglich der Aufnahme der vorerwähnten Biege- bzw. Fliehkraftbeanspruchung bieten.Execution represents another solution process profiled blades from rel. thin sheet metal, which is due to the shape and the considerably lower blade weights, advantages with regard to the absorption of the offer the aforementioned bending or centrifugal force.

Der Einsatz von Profillaufschaufeln an Ventilatorlaufrädern wurde bekanntlich aufbauend auf den Erfahrungen im Bau von Axialventilatoren schon vor Jahren durchgeführt· Insbes· wurden dabei Tragflügelbeschaufelungen eingesetzt, deren Profilformen etwa den Ausführungen Gö 682, 623 usw. entsprechen. Diese Einzelflügel weisen durchweg Dickenverhältnisse zwischen 12 und 17 % auf* Es wurde dabei auch versucht, die jeweilige Schaufelskelettlinie als Skelettlinie der Profilierung zu benutzen·As is well known, the use of profile blades on fan impellers was carried out years ago based on experience in the construction of axial fans.In particular, hydrofoil blades were used, the profile shapes of which correspond approximately to the versions Gö 682, 623 etc. These individual wings consistently have thickness ratios between 12 and 17% * An attempt was also made to use the respective blade skeleton line as the skeleton line of the profiling

Eine Untersuchung der Strömungsverhältnisse solcher profilverschaufelter Laufräder zeigt, daß die Meridian-Querschnitte zunächst durch die Verdickung der Tragflügel abnahmen (Pig.l). Gegenüber Blattschaufellaufrädern können sich zunächst geringere Lieferziffern und in der Folge geringere Druckziffern und Wirkungsgrade bei gleichen Schaufelzahlen ergeben·An investigation of the flow conditions of such profiled impellers shows that the meridian cross-sections initially decreased due to the thickening of the wings (Pig. 1). Lower delivery numbers and lower in the wake pressure numbers and efficiencies with the same number of blades can scoop impellers Opposite sheet arise initially ·

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laufrad, dessen profilierte Laufschaufeln eine symmetrische Sichelform aufweisen· Diese dünnen Profile können auch im unterkritischen Bereich vorteilhaft eingesetzt werden· The present invention relates to an impeller whose profiled blades have a symmetrical crescent shape · These thin profiles can also be used advantageously in the subcritical range ·

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Wie Fig.2 ausweist, ergibt sich keine Eintrittsverengung; der Querschnitt des Schaufelkanals erweitert sich aber stetig, analog dem Querschnitt verlauf bei einer Blattschaufelkonstruktion. Um die Vorteile der hochentwickelten Blattschaufellaufräder zu wahren und eine möglichst ähnliche Kennlinie zu erreichen, wurde ein Profil gewählt, das in konstruktiver Hinsicht den kreisbogenförmigen Blattschaufeln ähnelt.As shown in FIG. 2, there is no narrowing of the entrance; the cross section of the blade channel but is constantly expanding, analogous to the cross-section of a blade construction. In order to preserve the advantages of the advanced blade impellers and one as possible To achieve a similar characteristic curve, a profile was chosen that, from a structural point of view, the resembles circular-arc-shaped blade blades.

Durch die Wahl einer solchen profilierten Schaufelform werden erfahrungsgemäß die aerodynamischen Eigenschaften, wie sie für breite Hochleistungsräder zuletzt erreicht wurden, beibehalten und zusätzlich wird durch das vergrößerte Trägheitsmoment des Profilquerschnittes die Aufnahme höherer Biegebeanspruchung bei Verwendung dünner, leichter Profillaufschaufeln erreicht. Experience has shown that the choice of such a profiled blade shape is the aerodynamic Properties that were last achieved for wide high-performance bikes have been retained and in addition, due to the increased moment of inertia of the profile cross-section, the Acceptance of higher bending stress achieved when using thin, lighter profile blades.

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Claims (5)

Radialventilatorlaufrad, dadurch gekennzeichnet, daß basierend auf der Skelettlinie von Blattschaufeln dünne, sichelförmige Blechprofilschaufeln verwendet werden.Radial fan impeller, characterized in that that based on the skeleton line of blade blades, thin, sickle-shaped sheet-metal profile blades be used. 2. Radialventilatorlaufrad nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß ein symmetrisches Profil (z.B. NACA-65-007 oder ähnliche Profile) Verwendung findet, dessen Wölbungsrücklage zwischen 40 und 60 ^ beträgt.2. Radial fan impeller according to claim 1), characterized in that a symmetrical Profile (e.g. NACA-65-007 or similar profile) is used whose arching back is between 40 and 60 ^. 3. Radialventilatorlaufrad nach Anspruch 1) und 2) dadurch gekennzeichnet, daß die Profildicke des symmetrischen Profilkörpers ζ v/i sehen 6,3 und 10 % beträgt.3. Radial fan impeller according to claim 1) and 2) characterized in that the profile thickness of the symmetrical profile body ζ v / i see 6.3 and 10%. 4. Radialventilatorlaufrad nach Anspruch 1) bis 3) dadurch gekennzeichnet, daß die Skelettlinie und die Profilberandungskurven vorteilhaft als Kreisbogen ausgebildet werden. 4. Radial fan impeller according to claim 1) to 3), characterized in that the skeleton line and the profile boundary curves are advantageously designed as a circular arc. 5. Radialventilatorlauf rad nach Anspruch 1) bis 4) dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Profilberandungsbleche durch zwischengeschweißte Stege, Rohre oder sonstige Profile versteift werden·5. Radial fan run wheel according to claim 1) to 4) characterized in that the two profile edge plates are welded between them Webs, tubes or other profiles are stiffened ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED