Контуры лопасти крыльчатки с радиальным потоком

Я изучал конструкцию турбонасосов и их рабочих колес, все уравнения конструкции и что-то еще; этот вопрос касается контуров лопаток рабочего колеса. Я собираюсь в будущем заняться аэрокосмическим проектированием, поэтому я решил, что с таким же успехом могу начать знакомиться с концепциями сейчас.

В настоящее время я пытаюсь спроектировать крыльчатку в САПР, чтобы проверить свои знания по уравнениям, а также улучшить свои навыки в САПР, но одна из граней дизайна скорее сбивает меня с толку.

Как вы можете видеть здесь ( источник , стр. 208):

Расчет радиального контура рабочего колеса (то есть относительно $\beta_1$ а также $\beta_2$ должно быть относительно легким, учитывая другое содержание в бумаге, но, по-видимому, радиальные рабочие колеса в турбокомпрессорах и другом таком оборудовании почти всегда имеют верхнюю кромку с "выступом" или обращенную вперед вблизи глазка улитки или впускного отверстия обсадной колонны.

Вот пример того, что я имею в виду:

Вы можете сказать, что лопатки изогнуты назад, но ближе к вершине лопатки рабочего колеса ближе к глазу кривизна меняет направление и расширяется вперед, приближаясь к почти плоскому склону.

Мои вопросы:

• Какова цель этого осевого контура (простите, если это не правильный термин)?

• Есть ли конкретные параметры дизайна, связанные с этим контуром? Текст Rocketdyne выше, кажется, не упоминал осевых профилей рабочего колеса, кроме диаграммы слева, описывающей размеры кожухов.

• Где я могу найти объяснение и источник информации о дизайне для того, как проектировать контур?

У меня должно быть немного больше обзора, чем у меня есть насосов, но у меня нет. То, на что вы ссылаетесь, кажется, называется входной лопастью или направляющей лопастью крыльчатки . Цель состоит в том, чтобы помочь воде набрать необходимую скорость вращения:

... в соединении с центробежным рабочим колесом желательно обеспечить проходящую в осевом направлении секцию входных лопаток, имеющую изогнутые лопатки, чтобы их радиус кривизны постепенно уменьшался в направлении потока жидкости через него . Источник [Патент, 1945]

Вода приближается к рабочему колесу с направлением потока вдоль оси. Не искривив его внутрь, вода очень резко изменила бы движение от прямого к движению с лезвием со значительной тратой энергии.

Однако, изгибая лезвия внутрь, вы 'черпаете' воду вверх. Вода будет выталкиваться по склону сарафана и поможет повернуть осевое движение, которое ей приходилось вращать, увеличивая эффективность насоса.

Эта конструкция не проста в обработке и, следовательно, используется только там, где это необходимо, например, в ракетных двигателях, где требуется значительное давление. Большинство приложений просто не стоит хлопот.

При такой конструкции секция входных лопастей содержит участок ступицы, имеющий множество лопастей, проходящих от него в радиальном направлении, причем каждая из лопастей имеет довольно сложный скрученный профиль. Очевидно, что такой участок входной лопасти трудно отливать и / или обрабатывать. Соответственно, целью данного изобретения является создание новой конструкции такого рабочего колеса для облегчения его изготовления.