LAUFRAD FÜR EINEN ZENTRIFUGALTURBOVERDICHTER

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Laufrad (IMP) eines Turboverdichters (TCO), zur Rotation um eine Achse (X), umfassend einen Eintrittsquerschnitt (IN) zur im wesentlichen axialen Einströmung eines Prozessfluids (PF) in das Laufrad (IMP), umfassend einen Austrittsquerschnitt (EX) zum im wesentlichen radialen Austritt des Prozessfluids (PF) aus dem Laufrad (IMP), umfassend eine Radscheibe (HW), die eine nabenseitige Umlenkkontur von der axialen Strömungsrichtung in die radiale Strömungsrichtung definiert, umfassend an der Radscheibe (HW) angebrachte Schaufeln (B), die zumindest über einen Teil des Strömungspfades des Prozessfluids (PF) durch das Laufrad (IMP) Strömungskanäle (FC) definieren, wobei jede Schaufel (B) an einer zur Radscheibe (HW) proximalen Erstreckungsendkante (IE) eine in Strömungsrichtung sich erstreckende linienhafte Innenspur (IT) definiert, wobei jede Schaufel (B) eine linienhafte Außenspur definiert, wobei eine relative Schaufellänge (BLL) für jede Position auf einer Spur (T), die eine Innenspur (IT) oder Außenspur (OT) ist, jeweils definiert sind als Anteil der stromabwärts dieser Position befindlichen Schaufellänge zu der gesamten Schaufellänge der betreffenden Spur (T), nämlich Innenspur (IT) oder Außenspur (OT), wobei ein Meridionalwinkel (MA) für jede Position einer Spur (T) definiert ist als der stromaufwärts eingeschlossene Winkel zwischen einer Meridionalebene (MPL) durch diese Position und einer Tangente an der Spur (T). Damit die Strömung mit verbessertem Wirkungsgrad weitestgehend ablösungsfrei das Laufrad passiert, wird vorgeschlagen, dass ein lokales Extremum des Meridionalwinkels (MA) der Innenspur (IT) vorliegt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Laufrad eines Turboverdichters, zur Rotation um eine Achse, umfassend einen Eintrittsquerschnitt zur im wesentlichen axialen Einströmung eines Prozessfluids in das Laufrad, umfassend einen Austrittsquerschnitt zum im wesentlichen radialen Austritt des Prozessfluids aus dem Laufrad, umfassend eine Radscheibe, die eine nabenseitige Umlenkkontur von der axialen Strömungsrichtung in die radiale Strömungsrichtung definiert, umfassend an der Radscheibe angebrachte Schaufeln, die zumindest über einen Teil des Strömungspfades des Prozessfluids durch das Laufrad Strömungskanäle von einer Eintrittskante bis zu einer Austrittskante in Umfangsrichtung definieren, wobei jede Schaufel an einer zur Radscheibe proximalen Erstreckungsendkante eine in Strömungsrichtung sich erstreckende linienhafte Innenspur definiert, derart, dass beidseitig der Innenspur orthogonal gleiche Abstände zu einer Schaufeloberfläche auf einer Druckseite bzw. einer Saugseite der Schaufel vorliegen, wobei die Schaufel an einer zur Radscheibe distalen Erstreckungsendkante eine sich in Strömungsrichtung erstreckende linienhafte Außenspur definiert, derart, dass beidseitig der Außenspur orthogonal gleiche Abstände zu der Schaufeloberfläche auf der Druckseite und zu der Saugseite der Schaufel vorliegen, wobei eine relative Schaufellänge für jede Position auf einer Spur, die eine Innenspur oder Außenspur ist, jeweils definiert sind als Anteil der stromabwärts dieser Position befindlichen Schaufellänge zu der gesamten Schaufellänge der betreffenden Spur, nämlich Innenspur oder Außenspur, wobei ein Meridionalwinkel für jede Position einer Spur definiert ist als der stromaufwärts eingeschlossene Winkel zwischen einer Meridionalebene durch diese Position und einer Tangente an der Spur.

[0002] Gattungsgemäße Turboverdichter sind bereits aus der DE 10 2013 207 220 B3 bekannt. Dieser Turboverdichtertyp wird auch als Zentrifugalverdichter bezeichnet, weil das beförderte Prozessfluid in Folge von Fliehkräften nach radial außen in dem Laufrad beschleunigt wird. Grundsätzlich wird dem Gas bzw. dem Prozessfluid zum Zwecke der Verdichtung mittels einer rotierenden Beschaufelung des Laufrades mechanische Energie zugefügt. Das angesaugte Prozessfluid wird innerhalb der zwischen den einzelnen Schaufeln ausgebildeten Strömungskanäle des Laufrades relativ zur Bewegung des Laufrades verzögert und somit gemäß den physikalischen Gesetzen der Strömungsmechanik auf ein höheres Druckniveau verdichtet. Da sich das Laufrad mit einer hohen Drehzahl bewegt, wird das Fluid nach Abströmung aus dem Laufrad in radialer Richtung in einem anschließenden Diffusor weiter verzögert und gemäß der Gesetze von Bernoulli auf diese Weise zusätzlich verdichtet.

[0003] In derartigen Fluidenergiemaschinen treten stets unvermeidbare strömungsmechanische Verluste auf. Die Verringerung dieser Verluste ist ein Optimierungsproblem, in dessen Bearbeitung darauf geachtet wird, dass insbesondere keine Ablösungen der Strömung von der Schaufel bzw. sonstiger Laufradoberflächen auftreten. Das Ergebnis dieser Optimierungsaufgabe wird in der Regel bzgl. der Schaufel in einer sogenannten Winkelverteilung und Dickenverteilung über die Lauflänge der Schaufel an Rad- und Deckscheibe beschrieben. Diese zweidimensionalen Profile an der Rad- und Deckscheibe werden geometrisch verbunden, beispielweise mittels Geraden, die auch als "Regelgeraden" bezeichnet werden. Die im Ergebnis erhaltene dreidimensionale Figur kann im Flankenfräsverfahren hergestellt werden. Um zu vermeiden, dass ein derartiger Entwurfsaufwand für jede nur geringfügig andere Verdichtungsaufgabe vollständig abgearbeitet werden muss, wird eine derartige Schaufel geometrisch zunächst größer entworfen, als diese in der Regel eingesetzt wird. Diese, über die Grenzen von Eintrittskante, Austrittskante, Radscheibe und Deckscheibe hinausgehende 3-dimensionale Figur bestehend aus einer Druckseite und einer Saugseite wird als Definitionsfläche bezeichnet. Zum Zwecke der Auftragsbearbeitung wird diese Definitionsfläche der Schaufel verwendet, die mittels der Winkelverteilung an der Radscheibe und der Deckscheibe und der Schaufeldickenverteilung beschrieben ist. Aus dieser Definitionsfläche werden in bestimmten Grenzen Teilflächen - je nach Radscheiben- und Deckscheibengeometrie - extrahiert und in einem individuellen Laufradentwurf verwendet.

[0004] Geometrische Angaben, wie axial, radial, tangential oder Umfangsrichtung beziehen sich stets auf eine Rotationsachse des Laufrades, sofern die Bezugnahme nicht anders angegeben ist.

[0005] Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein Laufrad für einen Turboverdichter derart weiterzubilden, dass der Wirkungsgrad gegenüber herkömmlichen Laufrädern für gleichen Einsatzzweck verbessert ist.

[0006] Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird vorgeschlagen, dass im Bereich zwischen 10% bis 90% der relativen Schaufellänge ein lokales Extremum des Meridionalwinkels der Innenspur vorliegt.

[0007] Es hat sich gezeigt, dass die von der Erfindung erkannte vorteilhafte Geometrie der Schaufeln eines Laufrades zu einem besonders guten Wirkungsgrad führt, weil insbesondere eine nur geringe Ablösung im Vergleich zu herkömmlichen Geometrien des Prozessfluids im Betrieb von den Laufradoberflächen erfolgt.

[0008] Die von der Erfindung gewählte Definition von relativen Schaufellängen ermöglicht die In-Bezug-Setzung von Positionen der Innenspur und der Außenspur hinsichtlich der jeweiligen verhältnismäßigen Abstände bzw. Nähe zu der Eintrittskante und Austrittskante.

[0009] Grundsätzlich bietet die Erfindung eine vorteilhafte Geometrie von Laufrädern sowohl für sogenannte geschlossene Laufräder (Laufräder mit einer Deckscheibe) und für sogenannte offene Laufräder, die keine Deckscheibe aufweisen. Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sind Laufräder mit einer Deckscheibe, die die Strömungskanäle an den Erstreckungsendkanten der Schaufeln angrenzend definiert und im Bereich der Erstreckungsendkanten der Schaufeln an den Schaufeln angebracht wird. Die Ausführungen, die hier für geschlossene Laufräder gemacht sind und sich teilweise auf eine Deckscheibe beziehen, gelten auch für offene Laufräder, die keine Deckscheibe aufweisen. Die linienhafte Innenspur erstreckt sich hierbei entlang einer von der Radscheibe aus distalen Erstreckungsendkante der Schaufeln zwischen der Eintrittskante und der Austrittskante. Die offenen Strömungskanäle des offenen Laufrades grenzen im Betrieb an eine Statorkontur die zur Radscheibe distale Öffnungen verschließend an, so dass die strömungstechnischen Randbedingungen für Belange der Erfindung ähnlich sind.

[0010] Besonders vorteilhaft wird die erfindungsgemäße Geometrie, wenn der Verlauf des Meridionalwinkels zwischen 10% bis 90% der relativen Schaufellänge der Außenspur monoton fallend ist. Die Erkenntnisse der Erfindung weisen darauf hin, dass die Effizienz des Laufrades gesteigert werden kann, wenn im Gegensatz zu der Innenspur, die Außenspur kein lokales Extremum im Winkelverlauf entlang der relativen Schaufellänge aufweist.

[0011] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass im Bereich zwischen 10% und 90% der relativen Schaufellängen die maximale Differenz zwischen der Innenspur und der Außenspur für eine bestimmte Position entlang der relativen Schaufellängen des Meridionalwinkels zwischen 10° und 25° beträgt. Hierbei ist es die besondere Erkenntnis der Erfindung, dass die Meridionalwinkelverteilung auf der Innenspur und der Außenspur sich signifikant unterscheiden. Mit der maximalen Differenz ist in diesem Zusammenhang nicht die höchst mögliche Differenz gemeint, sondern die höchste tatsächlich auftretende Differenz. Die Erfindung sieht in dieser vorteilhaften Weiterbildung also vor, dass eine tatsächliche maximale Differenz auftritt, die zwischen 10° und 25° zwischen der Innenspur beträgt. Besonders vorteilhaft ist die strömungstechnische Effizienz, wenn der Ort der maximalen Differenz zwischen Innenspur und Außenspur im Bereich zwischen 15% bis 45% der relativen Schaufellänge liegt.

[0012] Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Austrittskante der Schaufeln jeweils gegenüber einer Meridionalebene nicht geneigt ist. Dementsprechend wird vorgeschlagen, dass die Austrittskante der Schaufel einen Winkel mit einer Meridionalebene zwischen 0° bis 5° einschließt. Die Sollvorgabe, dass die Austrittskante der Schaufel in einer Meridionalebene liegt, wird in der Fachwelt auch als rake = 0 bezeichnet.

[0013] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schaufeleintrittskante einen Winkel zwischen 35°bis 45°, bevorzugt 41° mit einer Radialebene ausbildet. Die Eintrittskante der Schaufel befindet sich dementsprechend etwas zurückversetzt gegenüber der Einströmung in den Impeller.

[0014] Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass im Bereich zwischen 10% bis 90% der relativen Schaufellänge der Verlauf des Meridionalwinkels der Innenspur einen Wendepunkt zwischen 40% bis 80% der relativen Schaufellänge aufweist. Die in dieser Weise als vorteilhaft erkannte Geometrie trägt zur weiteren Effizienzverbesserung der Strömungsmechanik an der Schaufel des erfindungsgemäßen Laufrades bei.

[0015] Es hat sich gezeigt, dass im Bereich zwischen 10% bis 90% der relativen Schaufellänge der Verlauf einer Schaufeldickenverteilung der Innenspur in Strömungsrichtung bevorzugt monoton steigend ausgebildet sein sollte. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kann die Schaufeldickenverteilung auf der Außenspur im Wesentlichen konstant gewählt werden.

[0016] Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen und Diagramme näher verdeutlicht. Es zeigen:

Figur 1

eine Sicht auf ein erfindungsgemäßes Laufrad mit teilweise geschnittener Deckscheibe in axialer Richtung,

Figur 2

einen Meridionalschnitt entlang der Rotationsachse durch eine schematische Darstellung eines Laufrades gemäß dem Schnitt II-II in Figur 1,

Figur 3

in synoptischer Wiedergabe eine Meridionalwinkelverteilung entlang der relativen Schaufellänge sowie der Veränderung des Meridionalwinkels entlang der relativen Schaufellänge.

Figur 4

eine Schaufeldickenverteilung entlang der relativen Schaufellänge.

Figur 5

eine Detaildarstellung einer Eintrittskante als schematischer Umfangstangentialschnitt aus radialer Sicht.

[0017] Figur 1 zeigt eine axiale Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Laufrad IMP, umfassend eine Deckscheibe COV, Schaufeln B und eine Radscheibe HW. In der Mitte der Radscheibe HW ist die Drehachse X angegeben, um die sich das Laufrad im Betrieb entlang einer Rotationsrichtung ROT dreht. In eine Radialrichtung ist prinzipiell ein Meridionalschnitt II-II entlang einer Meridionalebene MPL angegeben, der in Figur 2 wiedergegeben ist. Die einzelnen Schaufeln B weisen jeweils eine Druckseite PRS und eine Saugseite SCS auf. In der in Figur 1 dargestellten axialen Draufsicht zeigt sich dem Betrachter die Eintrittskante LE der Schaufel B. Dort, wo die Deckscheibe COV in Figur 1 weggeschnitten ist, ist eine Außenspur OT strichpunktiert an der äußeren Erstreckungsendkante OE der Schaufel B wiedergegeben. Direkt an der Radscheibe HW an der inneren Erstreckungsendkante IE, die sich proximal zur Radscheibe HW befindet, ist ebenfalls strichpunktiert eine Innenspur IT dargestellt. Diese Sachverhalte lassen sich auch an der Figur 2 nachvollziehen. Jede Schaufel B weist an einer zur Radscheibe HW proximalen Erstreckungsendkante IE eine in Strömungsrichtung sich erstreckende linienhafte Innenspur IT auf, derart, dass beidseitig der Innenspur orthogonal gleiche Abstände zu einer Schaufeloberfläche auf der Druckseite PRS bzw. der Saugseite SCS der Schaufel B vorliegen. Jede Schaufel B weist an einer zur Radscheibe HW distalen Erstreckungsendkante OE eine sich in Strömungsrichtung erstreckende linienhafte Außenspur auf, derart, dass beidseitig der Außenspur orthogonal gleiche Abstände zu der Schaufeloberfläche auf der Druckseite PRS und zu der Saugseite SCS vorliegen. Diese entsprechenden Innenspuren und Außenspuren an den Schaufeln lassen sich auch derart definieren, dass diese Spuren jeweils die Menge der Mittelpunkte von in den Schaufelprofilen eingeschriebener Kreise sind.

[0018] Die Figur 3 zeigt jeweils in Abhängigkeit von der relativen Schaufellänge BLL im oberen Diagrammbereich den Verlauf des Meridionalwinkels für die Innenspur IT und die Außenspur OT und im unteren Diagrammbereich die Ableitung des Meridionalwinkels MA' nach der relativen Schaufellänge BL für die Innenspur IT und die Außenspur OT.

[0019] Die Schaufeleintrittskante LE bildet hier einen Winkel LEA von 41° mit einer Radialebene RP aus. Die Eintrittskante der Schaufel B befindet sich dementsprechend etwas zurückversetzt.

[0020] Das Diagramm der Figur 4 zeigt die Schaufeldickenverteilung als Verlauf über die relative Schaufellänge BLL für die Innenspur IT und die Außenspur OT.

[0021] Hierbei ist zu berücksichtigen, dass abweichend von diesem Verlauf eine Zuschärfung der Eintrittskanten und Austrittskanten der Schaufeln ausgelegt wird. Beispielhaft zeigt Figur 5 Details zu einer solchen Zuschärfung an einer Eintrittskante einer Radscheibe bzw. Deckscheibe in einem schematischen Umfangstangentialschnitt aus radialer Sicht. Das dort gezeigte Beispiel ist derart dimensioniert:

Parameter	Radscheibe	Deckscheibe
SDS		2.42 mm
SRS	3.73 mm
LZ	11.2 mm	12.0 mm
LU	4.7 mm	2.5 mm
SU	3.1 mm	1.8 mm

Hierbei bedeuten: SDS: Schaufeldicke Deckscheibe COV, SRS: Schaufeldicke Radscheibe HW LZ: Länge der Zuschärfung LU: Übergangsdicke SU: Übergangslänge.

[0022] Diese Parameter sind skalierbar, so dass eine Anwendung auf andere Schaufeldicken möglich ist.

[0023] Die Diagramme der Figuren 3 und 4 zeigen jeweils einen Verlauf, der beidseitig über die 0%- bzw. 100%-Position der relativen Schaufellänge BLL hinaus fortgesetzt ist. Hierbei handelt es sich um eine Definitionsfläche, die in dem konkreten Laufrad von der inneren und äußeren Erstreckungsendkante OE, IE, der Eintrittskante LE und der Austrittskante TE der Schaufel B jeweils begrenzt wird. Die erfindungsgemäßen Erkenntnisse über die Verteilung des Meridionalwinkels MA für eine Schaufel B auch in Verbindung mit der Schaufeldickenverteilung für die Innenspur IT und die Außenspur OT gelten im Wesentlichen unabhängig von dem Ausschnitt aus dieser Definitionsfläche sofern gewisse Grenzen nicht überschritten werden. In Grenzen kann auch eine Extrapolation dieser Fläche erfolgen. Die Beschreibung der Schaufeln B mittels der Verteilung des Meridionalwinkels MA und der Dickenverteilung über die Erstreckung der Schaufeln B in Strömungsrichtung bzw. die relative Schaufellänge BLL führt bei einer Verbindung der von der Innenspur und der Außenspur mittels der Dickenverteilung aufgespannten Schaufelprofile mittels Geraden zu einer dreidimensionalen Fläche im Raum, die mittels eines Flankenfräsverfahrens hergestellt werden kann. Grundsätzlich bevorzugt ist die mittels sogenannter Regelgeraden zwischen den äußeren und inneren Schaufelprofilen aufgespannte dreidimensionale Schaufel, wobei grundsätzlich auch eine andere Geometrie als eine Gerade erfindungsgemäß denkbar ist, beispielswese ein Bogen, der mittels eines Polygons oder Splines und Stützpunkten definiert ist.

[0024] Damit diese so definierte allgemeine Fläche, die auch als Definitionsfläche oder auch als Maximalfläche bezeichnet wird, für unterschiedliche Verdichtungsaufgaben bzw. Laufräder IMP verwendet werden kann, werden mittels Meridionalschnitten aus dieser Definitionsfläche Teilfächen extrahiert zum Zwecke der Verwendung in einem Laufradentwurf. Die erfindungsgemäße Definitionsfläche eignet sich insofern für einen Einsatzbereich des spezifischen Durchfluss Ψ = V/u * d₂² zwischen 0,05 bis 0,16, wobei bedeutet:

V: Volumenstrom in Kubikmeter pro Sekunde

U: Umfangsgeschwindigkeit in Meter pro Sekunde

d₂: Laufraddurchmesser in Meter.

[0025] Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schaufel B eines Impellers IMP sieht nach Figur 3 vor, dass zwischen etwa 10% bis 60% der relativen Schaufellänge BLL ein lokales Extremum LEX des Meridionalwinkels MA der Innenspur IT vorliegt. Bevorzugt liegt dieses lokale Extremum LEX zwischen 25% bis 45% der relativen Schaufellänge BLL. Besonders bevorzugt ist - wie in Figur 3, erstes Diagramm dargestellt - der Verlauf des Meridionalwinkels MA für die Außenspur OT zwischen 10% bis 90% der relativen Schaufellänge monoton fallend. Weiterhin besonders bevorzugt gibt es zwischen der Innenspur IT und der Außenspur OT eine Differenz im Meridionalwinkel MA, die zu einer maximalen Differenz DLTM entlang der relativen Schaufellänge anwächst, wobei diese tatsächlich vorliegende maximale Differenz, zwischen 10° und 25° beträgt. Besonders bevorzugt tritt diese maximale Differenz DLTM im Bereich zwischen 15% bis 45% der relativen Schaufellänge BLL auf. Besonders bevorzugt weisen die Innenspur IT und die Außenspur OT im Bereich der Austrittskante TE - also bei 100% der relativen Schaufellänge BLL - den gleichen Meridionalwinkel MA auf. Hieraus ergibt sich, dass die mittlere Erstreckung der Austrittskante TE der Schaufel B einen Winkel mit einer Meridionalebene MPL von etwa 0° einschließt bzw. zu dieser Meridionalebene MPL parallel ist. Bevorzugt sollte diese Winkelabweichung zu der Meridionalebene MPL der Austrittskante TE geringer als 5° sein. Eine weitere besonders bevorzugte und in dem Ausführungsbeispiel gezeigte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass im Bereich zwischen 40% bis 80% der relativen Schaufellänge BLL der Verlauf des Meridionalwinkels MA der Innenspur IT einen Wendepunkt TP aufweist.

Ansprüche

1. Laufrad (IMP) eines Turboverdichters (TCO), zur Rotation um eine Achse (X), umfassend einen Eintrittsquerschnitt (IN) zur im wesentlichen axialen Einströmung eines Prozessfluids (PF) in das Laufrad (IMP),
umfassend einen Austrittsquerschnitt (EX) zum im wesentlichen radialen Austritt des Prozessfluids (PF) aus dem Laufrad (IMP),
umfassend eine Radscheibe (HW), die eine nabenseitige Umlenkkontur von der axialen Strömungsrichtung in die radiale Strömungsrichtung definiert,
umfassend an der Radscheibe (HW) angebrachte Schaufeln (B), die zumindest über einen Teil des Strömungspfades des Prozessfluids (PF) durch das Laufrad (IMP) Strömungskanäle (FC) von einer Eintrittskante (LE) bis zu einer Austrittskante (TE) in Umfangsrichtung definieren,
wobei jede Schaufel (B) an einer zur Radscheibe (HW) proximalen Erstreckungsendkante (IE) eine in Strömungsrichtung sich erstreckende linienhafte Innenspur (IT) definiert, derart, dass beidseitig der Innenspur orthogonal gleiche Abstände zu einer Schaufeloberfläche auf einer Druckseite (PRS) bzw. einer Saugseite (SCS) der Schaufel (B) vorliegen,
wobei die Schaufel (B) an einer zur Radscheibe (HW) distalen Erstreckungsendkante (OE) eine sich in Strömungsrichtung erstreckende linienhafte Außenspur definiert, derart, dass beidseitig der Außenspur (OT) orthogonal gleiche Abstände zu der Schaufeloberfläche zu der Druckseite (PRS) und zu der Saugseite (SCS) der Schaufel (B) vorliegen, wobei eine relative Schaufellänge (BLL) für jede Position auf einer Spur (T), die eine Innenspur (IT) oder Außenspur (OT) ist, jeweils definiert sind als Anteil der stromabwärts dieser Position befindlichen Schaufellänge zu der gesamten Schaufellänge der betreffenden Spur (T), nämlich Innenspur (IT) oder Außenspur (OT),
wobei ein Meridionalwinkel (MA) für jede Position einer Spur (T) definiert ist als der stromaufwärts eingeschlossene Winkel zwischen einer Meridionalebene (MPL) durch diese Position und einer Tangente an der Spur (T),
dadurch gekennzeichnet, dass
im Bereich zwischen 10%-90% der relativen Schaufellänge (BLL) ein lokales Extremum (LEX) des Meridionalwinkels (MA) der Innenspur (IT) vorliegt.

2. Laufrad (IMP) nach Anspruch 1, wobei das lokale Extremum (EX01) des Verlaufs des Meridionalwinkels (MA) der Innenspur (IT) zwischen 25% - 45% der relativen Schaufellänge (BLL) liegt.

3. Laufrad (IMP) nach Anspruch 1, wobei der Verlauf des Meridionalwinkels (MA) zwischen 10%-90% der relativen Schaufellänge (BLL) der Außenspur (OT) monoton fallend ist.

4. Laufrad (IMP) nach Anspruch 1, wobei das Laufrad (IMP) eine Deckscheibe (COV) aufweist, die die Strömungskanäle (FC) an den Erstreckungsendkante (OE) angrenzend definiert und im Bereich der Erstreckungsendkante (OE) an den Schaufeln (B) angebracht ist.

5. Laufrad (IMP) nach Anspruch 1, wobei im Bereich zwischen 10%-90% der relativen Schaufellängen (BLL) die maximale Differenz (DLTM) zwischen der Innenspur (IT) und der Außenspur (OT) für eine bestimmte Position entlang der relativen Schaufellängen (BLL) des Meridionalwinkels (MA) zwischen 10° und 25° beträgt.

6. Laufrad (IMP) nach Anspruch 5, wobei die maximale Differenz (DLTM) zwischen der Innenspur (IT) und der Außenspur (OT) entlang der relativen Schaufellängen (BLL) des Meridionalwinkels (MA) im Bereich zwischen 15%-45% der relativen Schaufellängen (BLL) liegt.

7. Laufrad (IMP) nach Anspruch 1, wobei die mittlere Erstreckung der Austrittskante (TE) der Schaufel (B) einen Winkel mit einer Meriodinalebene (MPL) zwischen 0°-5° einschließt, bevorzugt 0° beträgt.

8. Laufrad (IMP) nach Anspruch 1, wobei im Bereich zwischen 10%-90% der relativen Schaufellängen (BLL) der Verlauf des Meridionalwinkels (MA) der Innenspur (IT) einen Wendepunkt (TP) zwischen 40% - 80% der relativen Schaufellänge (BLL) aufweist.

9. Laufrad (IMP) nach Anspruch 1, wobei im Bereich zwischen 10%-90% der relativen Schaufellängen (BLL) der Verlauf einer Schaufeldickenverteilung (BT) der Innenspur (IT) in Strömungsrichtung monoton steigend ist.

10. Laufrad (IMP) nach Anspruch 1, wobei die Schaufeleintrittskante (LE) einen Winkel (LEA) zwischen 35°bis 45°, bevorzugt 41° mit einer Radialebene (RP) ausbildet.

Zeichnung