Contours de l'aube de roue à écoulement radial

J'ai étudié la conception des turbopompes et de leurs turbines, toutes les équations de conception et quoi; cette question concerne les contours des aubes de la roue. Je vais tenter d'entrer dans le génie aérospatial à l'avenir, alors je me suis dit que je pourrais aussi bien commencer à me familiariser avec les concepts maintenant.

J'essaie actuellement de concevoir une roue en CAO pour tester ma connaissance des équations ainsi que pour m'améliorer en CAO, mais l'une des facettes de la conception me déconcerte plutôt.

Comme vous pouvez le voir ici ( source , page 208):

Le calcul du contour radial de la roue (c'est-à-dire concernant et devrait être relativement facile compte tenu de l'autre contenu du document, mais les roues radiales des turbocompresseurs et autres équipements similaires semblent presque toujours avoir une "lèvre" ou face supérieure vers l'avant près de l'œil de la volute ou de l'entrée du boîtier.$\beta_1$$\beta_2$

Voici un exemple de ce à quoi je fais référence:

Vous pouvez dire que les aubes sont courbées vers l'arrière, mais près du sommet de l'aube de la roue plus près de l'œil, la courbure s'inverse et s'évase vers l'avant pour s'approcher d'une pente presque plate.

Mes questions sont:

• Quel est le but de ce contour axial (pardonnez-moi si ce n'est pas le terme approprié)?

• Y a-t-il des paramètres de conception spécifiques associés à ce contour? Le texte de Rocketdyne ci-dessus ne semble pas faire mention des profils axiaux de la roue, autre que le schéma à gauche décrivant le dimensionnement des haubans.

• Où puis-je trouver une explication et une source d'informations sur la conception pour savoir comment concevoir le contour?

Je devrais avoir un peu plus de vue d'ensemble que moi des pompes, mais je n'en ai pas. Ce à quoi vous faites référence semble s'appeler une aube d'entrée ou une aube de guidage de roue . Le but est d'aider l'eau à gagner la vitesse de rotation requise:

... en liaison avec une roue à aubes centrifuge, il est souhaitable de prévoir une section d'aube d'entrée s'étendant axialement ayant des aubes incurvées de telle sorte que leur rayon de courbure diminue progressivement dans la direction de l'écoulement de fluide à travers celui-ci . Source [Brevet, 1945]

L'eau s'approche de la roue avec une direction d'écoulement le long de l'axe. Sans la courber vers l'intérieur, l'eau changerait très brusquement de passer directement à se déplacer avec la lame, avec un gaspillage d'énergie considérable.

Cependant, en incurvant les lames vers l'intérieur, vous récupérez l'eau. L'eau sera poussée le long de la pente du vain et aidera à transformer le mouvement axial qu'elle devait en rotation, augmentant l'efficacité de la pompe.

Cette conception n'est pas facile à usiner et n'est donc utilisée que lorsque cela est nécessaire, comme les moteurs-fusées où vous avez besoin de beaucoup de pression. La plupart des applications ne valent tout simplement pas la peine.

Avec cette construction, la section d'aube d'entrée comprend une partie de moyeu ayant une pluralité d'aubes s'étendant radialement à partir de celle-ci, chacune des aubes ayant un profil torsadé assez compliqué. Evidemment, une telle section d'aube d'entrée est difficile à couler et / ou à usiner. En conséquence, un objet de la présente invention est de fournir une nouvelle construction d'une telle roue pour faciliter sa fabrication.