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(η p - η p,Ref ) 50-100 %H
Androsseln
Androsseln
0.05%
0.05%
(η p - η p,Ref ) 0-50 %H
Referenz
DP verbessert, DP Drosselgrad
DP verbessert, NS Drosselgrad
NS verbessert, DP Drosselgrad
NS verbessert, NS Drosselgrad
Abbildung 11.2.: Radiale Aufteilung der Wirkungsgradänderung zweier Konturierungsvarianten
bei verschiedenen Drosselgraden
Diese Ergebnisse sind qualitativ konsistent mit den Resultaten von Reising [86]. Er fand für einen
anderen transsonischen Rotor ebenfalls nur geringe Verbesserungsmöglichkeiten durch die
nicht-achsensymmetrische Konturierung der Nabe, die darüber hinaus nicht direkt an der Nabe,
sondern auf anderen Schaufelhöhen zu finden waren. Reising führte dieses Resultat auf den
durch die Konturierung veränderten Blockagezuwachs an der Nabe zurück. Bei dem von ihm
untersuchten Rotor profitierten die Profilschnitte oberhalb von etwa 5 % der Schaufelhöhe von
der gestiegenen Blockage an der Nabe und der resultierenden Verschiebung der radialen Aufteilung
des Massendurchsatzes. Der hier verwendete 1,5-stufige transsonische Forschungsverdichter
zeigt die gleiche Tendenz. Der Einfluss der durch die Konturierung geänderten effektiven
Querschnittsfläche in der Rotor-Austrittsebene erstreckt sich bis in den Schaufelspitzenbereich.
Zudem wird deutlich, dass die Änderung in der Blockageentwicklung und die damit einhergehende
radiale Umverteilung nicht gleich für alle Betriebspunkte ist. Im vorliegenden Fall eines
spitzenkritischen Rotors mit vergleichsweise geringen Verlusten an der Nabe war die sich mit
dem Drosselgrad ändernde radiale Aufteilung der Strömungsgrößen verantwortlich dafür, dass
keine Konturierung gefunden werden konnte, die die Entwurfskriterien vollständig erfüllte.
11.2 Anwendung in Kombination mit Schaufelmodifikation
Im vorigen Abschnitt wurde gezeigt, dass die direkte Applikation einer nicht-achsensymmetrischen
Nabenkonturierung auf den untersuchten transsonischen Rotor zumindest im Hinblick
auf die an den Entwurf gestellten Forderungen nicht erfolgreich war. In einem weiteren Schritt
wurde daher zusätzlich zur Nabenkontur auch die Schaufelgeometrie modifiziert. Dazu wurde
der konventionelle Auslegungsprozess für Verdichterschaufeln genutzt, automatisierte Suchver-
60 11. Nabenkonturierung bei einem transsonischen Rotor