Contorni della pala della girante a flusso radiale

Ho studiato il design delle turbopompe e delle loro giranti, tutte le equazioni di progettazione e quant'altro; questa domanda riguarda i contorni delle palette della girante. Cercherò di entrare in ingegneria aerospaziale in futuro, quindi ho pensato che avrei potuto iniziare a ottenere esposizione ai concetti ora.

Attualmente sto tentando di progettare una girante in CAD per testare la mia conoscenza delle equazioni e migliorare in CAD, ma una delle sfaccettature del design mi confonde piuttosto.

Come puoi vedere qui ( fonte , pagina 208):

Il calcolo del contorno radiale della girante (vale a dire riguardo a e dovrebbe essere relativamente facile dato l'altro contenuto nella carta, ma le giranti radiali nei turbocompressori e altre apparecchiature simili sembrano quasi sempre avere un "labbro" o rivolto in avanti verso il bordo superiore vicino all'occhio della voluta o all'ingresso della cassa.$\beta_1$$\beta_2$

Ecco un esempio di ciò a cui mi riferisco:

Si può dire che le palette sono curve all'indietro, ma vicino alla sommità della pala della girante più vicino all'occhio, la curvatura si inverte e si svasa in avanti per avvicinarsi alla pendenza quasi piatta.

Le mie domande sono:

• Qual è lo scopo di questo contorno assiale (perdonami se non è il termine corretto)?

• Ci sono parametri di progettazione specifici associati a quel contorno? Il testo di Rocketdyne sopra non sembrava menzionare i profili assiali della girante, tranne il diagramma a sinistra che descriveva il dimensionamento delle protezioni.

• Dove posso trovare una spiegazione e una fonte di informazioni di progettazione su come progettare il contorno?

Dovrei avere una visione un po 'più ampia rispetto alle pompe, ma non lo faccio. Quello a cui ti riferisci sembra essere chiamato una banderuola o una banderuola della girante . Lo scopo è aiutare l'acqua ad ottenere la velocità di rotazione richiesta:

... in connessione con una girante centrifuga è desiderabile prevedere una sezione di paletta di ingresso che si estende assialmente e che abbia pale curvate in modo tale che il loro raggio di curvatura diminuisca gradualmente nella direzione del flusso del fluido attraverso di essa . Fonte [brevetto, 1945]

L'acqua si avvicina alla girante con una direzione del flusso lungo l'asse. Senza curvarlo verso l'interno, l'acqua avrebbe un cambio molto brusco da andare dritto a muoversi con la lama, con un notevole spreco di energia.

Tuttavia, curvando le pale verso l'interno, si 'raccoglie' l'acqua. L'acqua verrà spinta lungo la pendenza della vana e contribuirà a trasformare il movimento assiale che ha dovuto alla rotazione, aumentando l'efficienza della pompa.

Questo design non è facile da lavorare e quindi utilizzato solo dove necessario, come i motori a razzo dove è necessaria una buona pressione. La maggior parte delle applicazioni non vale la pena.

Con questa costruzione, la sezione della pala di entrata comprende una porzione di mozzo avente una pluralità di palette che si estendono radialmente da esse, con ciascuna delle palette che presentano un profilo contorto piuttosto complicato. Ovviamente, una tale sezione della banderuola è difficile da lanciare e / o macchiare. Di conseguenza, uno scopo della presente invenzione è quello di fornire una nuova costruzione di tale girante per facilitarne la fabbricazione.