Download (9Mb) - tuprints
Download (9Mb) - tuprints
Download (9Mb) - tuprints
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
P t<br />
P t<br />
P s<br />
P t<br />
P s<br />
T t<br />
T t<br />
2<br />
P s<br />
3<br />
Strebe<br />
P s<br />
4<br />
IGV<br />
P s<br />
5<br />
R<br />
T t<br />
6<br />
S<br />
Strebe<br />
1<br />
Abbildung 9.2.: Mess- und Bilanzierungsebenen<br />
9.2 Kennfeldmessungen<br />
Zur Bestimmung der Kennfeldparameter Massenstromfunktion, Druckverhältnis und Wirkungsgrad<br />
wurden Totaltemperatur- sowie statische und totale Druckmessdaten in den Bilanzebenen<br />
ausgewertet. Eine schematische Übersicht über die vorhandene Instrumentierung in den einzelnen<br />
Bilanzebenen ist in Abb. 9.2 zu sehen. Die Eintrittstotalgrößen werden in der Beruhigungskammer<br />
(1) gemessen. Die Massenstrombestimmung erfolgt im vorderen Teil der Zulaufstrecke<br />
(2). In der Rotoraustrittsebene (5) stehen mit Vorderkanteninstrumentierung ausgestattete Statoren<br />
zur Verfügung. In der Verdichteraustrittsebene (6) befinden sich fünf Streben, von denen<br />
drei ebenfalls über Vorderkanteninstrumentierung verfügen. Ferner befinden sich vor und nach<br />
jeder Schaufelreihe statische Druckmesspositionen im Gehäuse und in der Verdichteraustrittsebene<br />
auch an der Nabe. Das vom Motor auf die Rotorwelle übertragene Drehmoment wird<br />
ebenfalls erfasst. Sowohl IGV als auch Stator des Verdichters können während des Betriebes in<br />
Umfangsrichtung traversiert werden. Dadurch war es möglich, in der Verdichteraustrittsebene<br />
flächige Verteilungen von Totaldruck und -temperatur aufzuzeichnen. Während der Kennfeldmessungen<br />
wurden IGV und Stator zusammen um jeweils eine Statorpassage verfahren, so dass<br />
der relative Versatz zwischen diesen beiden Schaufelreihen konstant blieb.<br />
Zur Auswertung der Kennfeldmessungen wurden neben der GLR-eigenen Software auch die<br />
von Rolls-Royce genutzten Mittelschnittverfahren zur Analyse von Testdaten herangezogen.<br />
Je nach Fragestellung, beispielsweise nach dem Verhalten des gesamten Verdichters oder eines<br />
bestimmten Teilbereiches, wurden verschiedene Analysestandards verwendet. Die generelle<br />
Vorgehensweise bei der Auswertung war bei allen Anaysestandards gleich und wird in den folgenden<br />
Absätzen beschrieben.<br />
Der gemessene Eintrittstotaldruck wurde mit Hilfe eines massenstromabhängigen Faktors korrigiert,<br />
um aus der Messebene (1) zur gewünschten Bilanzierungsebene im Verdichtereintritt (3)<br />
zu gelangen. Der Korrekturfaktor wurde aus den Ergebnissen vorausgegangener Grenzschichtsondenmessungen<br />
in der Bilanzierungsebene bestimmt. In der IGV-Austrittsebene (4) lagen weder<br />
Totaldruck- noch Drallwinkelinformationen vor. Die benötigten Strömungsgrößen wurden<br />
daher aus den Druck-, Massenstrom- und Temperaturinformationen in der Verdichtereintrittsebene<br />
(3) sowie Beiwerten für den Totaldruckverlust und für die Umlenkung berechnet. Die<br />
Beiwerte wurden verschiedenen CFD-Ergebnissen entnommen. Ein Vergleich der statischen Gehäusedruckverhältnisse<br />
P s,4 /P s,3 zwischen CFD und Experiment deutete darauf hin, dass diese<br />
Vorgehensweise auch bei großen IGV-Verstellwinkeln zu einer ausreichend genauen Abbildung<br />
9.2. Kennfeldmessungen 45