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