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1.04
1.03
Π / Π Ref
η p
0.5%
1.02
1.01
1
0.99
Referenz-Stator ohne Konturierung
Referenz-Stator mit Konturierung
Mod. Stator ohne Konturierung
Mod. Stator mit Konturierung
0.98
0.92 0.94 0.96 0.98 1 1.02
MF Ein / MF Ein,Ref
Abbildung 12.7.: Kennfeld bei Auslegungsdrehzahl mit und ohne Konturierung für beide Statorvarianten
kale Strömungsquerschnitt nahe der Saugseite reduziert und nahe der Druckseite vergrößert;
bei 25 % C ax ist es umgekehrt. Insgesamt ergibt sich damit am Gehäuse eine Struktur mit einer
lokalen Querschnittserhöhung, welche sich von der Vorderkanten-Saugseite einer Schaufel
hin zur Hinterkanten-Druckseite der benachbarten Schaufel erstreckt. Diese Richtung ist entgegengesetzt
zum Verlauf der Querkanalströmung, welche von der Druck- zur Saugseite strebt.
Insgesamt deutet die Analyse der Annulusgeometrie auf einen ähnlichen Mechanismus der
Strömungsbeeinflussung wie in den bereits diskutierten Fällen hin. Der Betrag der Änderungen
allerdings ist aufgrund der höheren Amplituden und der leicht unterschiedlichen Verteilung
der Phasenverschiebung größer.
Die unterschiedlichen Einflüsse der Konturierungen auf die Leistungsparameter des Verdichters
sind in Abb. 12.7 dargestellt. Gezeigt sind die Verdichtercharakteristiken bei Auslegungsdrehzahl
für die beiden Statorvarianten, jeweils mit und ohne Konturierung. In allen vier Fällen
wurde der modifizierte Rotor mit Nabenkonturierung verwendet. Die Bilanzebenen liegen am
IGV-Eintritt und Stator-Austritt. Wie schon in Abschnitt 12.1.1 diskutiert, führt die Konturierung
beim nominalen Stator zu einem minimalen Anstieg des Wirkungsgrades im Auslegungspunkt
und zu keinen relevanten Änderungen in Bezug auf den Arbeitsbereich des Verdichters
oder die Form der Charakteristik. Ohne Konturierung resultiert die Reduktion der Schaufelzahl
beim Stator in einer Verschlechterung der Kennnfeldparameter. Beim Auslegungsdruckverhältnis
wird der Massendurchsatz um 0,5 % relativ zur Referenz reduziert. Das maximal erreichte
Druckverhältnis sinkt ebenfalls um 0,5 %. Der polytrope Wirkungsgrad verschlechtert sich über
12.1. Naben- und Gehäusekonturierung bei einem Austrittsleitrad 71