Am 2. November 2026 ist bei Delta p mein Fachartikel zur Vorauslegung radialer Kreiselpumpenlaufräder erschienen. An einem Wasserpumpenbeispiel zeige ich, welche Entwurfsentscheidungen zwischen dem vorgegebenen Betriebspunkt und den ersten im CAD nutzbaren Kurven liegen.

Zum vollständigen Fachartikel bei Delta p – mit Beispielrechnung und Abbildungen

Das Auslegungsbeispiel
Der Ausgangspunkt sind 3 m³/h Förderstrom, 12 m Förderhöhe und 3000 U/min. Bei einer Wasserdichte von 998 kg/m³ entspricht das rund 98 W hydraulischer Nutzleistung. Für den Entwurf werden unter anderem Wirkungsgrade, Schaufelzahl und Austrittswinkel vorgegeben. Im Beispiel beträgt der hydraulische Wirkungsgrad 0,62; für fünf Schaufeln wird der Austrittswinkel auf 20° festgelegt. Das sind Annahmen für diesen Betriebspunkt.

Am Eintritt müssen der Durchmesser und die durch die Nabe verbleibende freie Fläche zusammenpassen. Am Austritt bestimmen unter anderem Kanalbreite, Schaufelwinkel und Schlupf die berechnete Förderhöhe. Die im Artikel dokumentierte Handrechnung ergibt einen Außendurchmesser von rund 104,2 mm und eine Austrittsbreite von 5,73 mm.

Von der Rechnung zur Zeichnung
Im Meridianschnitt werden die Konturen von Nabe und Deckscheibe festgelegt. Für die Schaufelprojektion werden diese beiden Kurven im Beispiel in jeweils 30 Abschnitte zerlegt. Aus der Länge jedes Abschnitts, seinem Radius und dem örtlichen Schaufelwinkel ergibt sich nach dem Kaplan-Verfahren ein Winkelzuwachs. Durch Aufsummieren entstehen die beiden Projektionen in der Draufsicht. Die Zeichnungen im Artikel zeigen, wie sich die Kurven als DXF in SolidWorks übernehmen lassen.

Die kostenlose Webanwendung setzt diese Schritte für die Vorauslegung geschlossener, einströmiger Radiallaufräder mit axialem, drallfreiem Eintritt um. Ich habe die öffentliche Beta an mehreren Auslegungsfällen getestet. Der Vergleich mit einer Handrechnung prüft, ob die Rechenwege übereinstimmen; die tatsächlich erreichbare Förderhöhe und der Wirkungsgrad sind damit noch nicht nachgewiesen.

Begleitend zum Artikel: Beschreibung und Zugang zur Beta-Anwendung

Mich interessiert besonders die Erfahrung aus der Konstruktion: Lassen sich die DXF-Kurven in eurem CAD-System für den Schaufelaufbau direkt verwenden, oder fehlen euch dafür Bezugspunkte oder Maße? Auch Hinweise zu den Rechenergebnissen und zu geeigneten Vergleichsfällen sind willkommen.

Homam Alhelwani
H.M.E-Alhelwani Ingenieurbüro

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