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CT<br />
❅❅❘<br />
CT<br />
Gehäuse<br />
Rotor-Drehrichtung<br />
Rotor-Drehrichtung<br />
Rotor-Schaufel<br />
Nabe<br />
✻<br />
„Fußabdruck“ des CT im Gehäuse<br />
(a) Meridionalansicht<br />
(b) Ansicht von oben<br />
(c) Vorderansicht<br />
Abbildung 7.2.: Skizze eines Rotors mit Axialnuten-CT.<br />
der Stabilitätsgrenze [100] nicht mehr repräsentativ für den Stand der Technik ist. Mehrere Autoren<br />
berichten von konstantem oder sogar gesteigertem Wirkungsgrad mit CT [101–106].<br />
Die folgenden Abschnitte sollen einen kurzen Überblick über die häufigsten Bauformen und<br />
Wirkungsweisen geben sowie einige auslegungsrelevante Sachverhalte schildern. Der Großteil<br />
der veröffentlichten Studien zu Axialverdichtern mit CT behandelt einstufige Verdichter. Die wenigen<br />
verfügbaren Untersuchungen zu mehrstufigen Verdichtern mit CT weisen jedoch darauf<br />
hin, dass die für einstufige Verdichter formulierten Wirkmechanismen und Auslegungsrichtlinien<br />
auch in mehrstufigen Umgebungen gültig sind [107–110].<br />
7.2.1 Varianten<br />
Aus der Sicht des Entwurfsingenieurs lassen sich Gehäusestrukturierungen in zwei verschiedene<br />
Hauptklassen unterteilen: Umfangsdiskrete und umfangssymmetrische CT. Diese Unterteilung<br />
ist zweckmäßig, weil sich die beiden CT-Klassen grundlegend in ihrer Wirkungsweise,<br />
der geometrischen Komplexität, der erreichbaren Stabilitätserweiterung sowie im Berechnungsaufwand<br />
zur Auslegung unterscheiden. Eine genauere Darstellung dieser Sachverhalte wird in<br />
den Abschnitten 7.2.2 und 7.2.3 gegeben. Im vorliegenden Abschnitt werden die verschiedenen<br />
CT-Bauformen kurz vorgestellt und relativ zueinander eingeordnet. Außerdem soll ein Überblick<br />
über die maßgeblichen Auslegungsparameter und die jeweils vorhandene neuere Literatur<br />
gegeben werden.<br />
Umfangsdiskrete CT<br />
Gehäusestrukturierungen mit in Umfangsrichtung diskreter Geometrie erreichen im Vergleich zu<br />
den umfangssymmetrischen CT eine signifikant höhere Stabilitätserweiterung. Die Vielzahl von<br />
Entwurfsparametern bei gleichzeitig hohem numerischen Aufwand durch die Notwendigkeit instationärer<br />
CFD-Rechnungen stellen allerdings eine Herausforderung dar. Die umfangsdiskreten<br />
CT lassen sich in drei Untergruppen aufteilen: Axialnuten, sogenannte „Recessed Vane-“ sowie<br />
Rückführkanäle.<br />
7.2. Gehäusestrukturierung 29