Radial arbeitende Gebläse fördern die Luft, wie der Name aussagt,
in radialer Richtung nach außen. Aerokinetisch geschieht auch hier
das Bewegen der Luft mittels Flächen in deren Senkrechten.
Die Gesamtsituation ist so: Luft strömt aus einem Rohr gegen eine
Platte (Rückwand des Schaufelrades) und auf dieser radial in
alle Richtungen nach außen. In dieser Form ist die Umlenkung
einer Strömung als widerstandsarm bekannt.
In dem kreisförmigen Bereich des radialen Abfließens an der
Schaufelplattenrückwand wird der Luft Energie als Anschub mittels
der Schaufelflächen zugeführt. Diese bewegen sich in einer Kreisbahn
durch die radial nach außen fließende Luft und sind
Verursacher der Strömung.
Der Querschnitt der Strömung in absoluter Richtung nach außen
kann durch entsprechende Schaufelbreiten (in der Tiefe der
Zeichnungsebene) trotz Durchmesservergrößerung
konstant gehalten werden.
In der Fliegersprache entspricht die Kreisbahn der Schaufelflächen
permanentem Flug in einem Looping. Die Flugzeugflügel fördern
dabei genau so wie die Gebläseschaufeln Luft radial nach außen,
die dann von seitlich in Richtung Loop-Achse zufließen muß.
Die aerokinetische Wirkung an einer Radialschaufel beginnt,
wenn die Fläche der Schaufel eine Anstellung gegenüber ihrer
Bewegungsrichtung in der Kreisbahn erhält.
Null Grad Anstellwinkel entspricht einem Kreisliniensegment
als Schaufelprofil.
Die ebene Platte als Schaufelprofil
( Basis der Theorie )
Die Darstellung der ebenen Platte mit der Eigenschaft,
daß der Anstellwinkel über die Profillänge konstant ist,
ergibt für die radiale Bewegung des Profils das Teilstück
einer Spirale. Die Konstruktion dieser Spirale ergibt sich
aus der Bedingung, daß ihr Schnittwinkel an jeder Stelle des
Profils mit einem Strahl von der Drehachse konstant ist.
Die Radial-Schaufel ist in ungewohnter Lage gezeichnet.
Der Vorteil dabei ist, daß die direkte übereinstimmung mit
dem aerokinetischen Vorgang am Tragflügel sichtbar wird:
Schaufelbewegung horizontal in Umfangsrichtung, Luftbewegung nach
`unten´ in radialer Richtung: Abstrom!
Auch der Anstellwinkel zeigt sich an gewohnter Stelle.
Aerokinetisch erhält ein Luftteilchen eine Bewegung in Richtung
der Senkrechten auf der Spirallinie. Diese Richtung ist an
allen Punkten der Schaufelflächen gleich: Anstellwinkel nach
außen gegen den Radialstrahl in Drehrichtung.
Die Beschleunigung eines Luftteilchens erfolgt im Gegensatz zur
translatorischen Geradeausbewegung der Profilplatte, wo sie
ruckartig nur am vordersten Punkt des Profils stattfindet,
hier über den Anfangsruck am `Profileingriff´ hinausgehend auf der
gesamten Profillänge. Ursache dafür ist die mit steigendem
Durchmesser ebenfalls steigende Umfangsgeschwindigkeit.
Das Schaufelprofil für die Radialmaschine mit der Verwirklichung
der ebenen Platte als Profil zeigt eine Krümmung nach außen.
Der Einsatz stärker gewölbter Profile, die sich an der Spirallinie
der ebenen Platte als gekrümmte Profilsehne ausrichten, ergibt dann
eine Wölbung nach innen zur Drehachse hin.
Das Geschwindigkeitsdreieck
Da an der Radialschaufel unterschiedliche Geschwindigkeiten an der
Schaufelnase und dem Schaufelende vorliegen, ist das
Geschwindigkeitsdreieck für Schaufelprofilanfang und -ende
unterschiedlich.
Das bedeutet unterschiedliche Geschwindigkeiten der erzeugten
Strömung. Am Umfang stellt sich eine sägezahnförmige
Geschwindigkeitsverteilung ein. Die am Schaufelende schnell
entlassene Luft wird durch die Wirkung am Profilbeginn der nächsten
Schaufel bei kleinerer Umfangsgeschwindigkeit wieder `zurück´gebremst!
Leider entsteht daraus eine ausgezeichnete Wirbelquelle.
Das Geschwindigkeitsdreieck an der Radialschaufel entsteht in gleicher
Weise wie das des Axialrades. Durch die unterschiedliche
Umfangsgeschwindigkeit hat es jedoch auf jedem Radius eine andere
Größe.
Formeln
Die Formeln für die Axialmaschine gelten hier in gleichem Sinne.
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