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16.0
0.30
Umfangsdiskret
Umfangssymmetrisch
Umfangsdiskret
Umfangssymmetrisch
12.0
∆PG
0.20
0.10
∆PG / A CT,rel
8.0
4.0
0.00
-0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02
0.0
-0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0.02
(a)
∆η p, AL
(b)
∆η p, AL
0.30
Umfangsdiskret
Umfangssymmetrisch
0.02
0.01
∆PG
0.20
∆η p, AL
0
-0.01
0.10
0.00
0 0.1 0.2 0.3
PG Ohne CT
(c)
-0.02
-0.03
-0.04
Umfangsdiskret
Umfangssymmetrisch
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
PG Mit CT
(d)
Abbildung 7.5.: Einige Effekte von umfangsdiskreten und umfangssymmetrischen Gehäusestrukturierungen,
zusammengestellt aus der freien Literatur.
begünstigende Charakteristika genannt werden. So erhöht ein großer Rotorspalt die Sensitivität
[147, 151]. Das Gleiche gilt für eine Gehäusekontur mit konstantem Radius.
Bei der Auswahl des Typs der Gehäusestrukturierung sind Erfahrungswerte aus vorangegangenen
Studien hilfreich. Abbildung 7.5 zeigt einige charakteristische Eigenschaften, die aus publizierten
Daten aktueller experimenteller Studien zu einstufigen Hochgeschwindigkeitsverdichtern
mit verschiedenen CT-Bauformen zusammengestellt wurden. Angaben zur verwendeten
Literatur sind in Appendix C zu finden. Zwar unterliegen die einzelnen Parameter einer gewissen
Ableseungenauigkeit und es wurde der besseren Übersichtlichkeit halber nicht zwischen
sub- und transsonischen Verdichtern sowie Betrieb bei Nenn- oder Teildrehzahl unterschieden.
Nichtsdestotrotz sind einige grundlegende Trends sowie charakteristische Unterschiede
zwischen umfangssymmetrischen und umfangsdiskreten CT erkennbar. So bestätigt Abb. 7.5a
die bereits im ersten Abschnitt dieser Sektion gemachte Aussage, dass inzwischen mehrere Fälle
bekannt sind, bei denen die Gehäusestrukturierung wirkungsgradneutral oder sogar wirkungsgradsteigernd
wirkt. Während sich mit umfangssymmetrischen Bauformen Pumpgrenzerweiterungen
von maximal etwa 10 % erreichen lassen, sind mit umfangsdiskreten Typen Steigerungen
von mehr als 25 % möglich.
Abbildung 7.5c zeigt, dass der Betrag der möglichen Erweiterung nicht oder nur schwach vom
Pumpgrenzabstand des Verdichters ohne CT abhängt. Die maximalen Steigerungen wurden sowohl
für niedrige (kleiner als 10 %) als auch für hohe (größer als 20 %) Stabilitätswerte erreicht.
Das bedeutet auch, dass mit Strukturierung sehr hohe Absolutwerte für den Pumpgrenzabstand
7.2. Gehäusestrukturierung 35