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6.2 Stationäre detaillierte Strömungsanalyse im Diffusorkanal
erkennen, die in diesem Bereich tropfenartig verlaufen ist. Folglich können an dieser
Stelle keine großen Strömungsgeschwindigkeiten vorhanden sein. Weiterhin ist
grüne Farbe in Sprenkeln und Spray im Ablösegebiet zu erkennen. Diese Farbe
kann nur durch Rückströmung und Verwirbelung aus der zweiten Einspritzbohrung
dorthin gelangt sein.
4. Bei gekürztem Diffusor ist bei der Farbeinspritzung keine Ablösung auf der Druckseite
zu erkennen. Die Hauptströmung folgt hier der Druckseite. Allerdings ist ein
ausgeprägtes Spray-Gebiet an der Saugseite und im anschließenden schaufellosen
Raum zu sehen. Die Farbverläufe folgen einer Kurve, die an die logarithmische
Spirale der Strömung in einem schaufellosen Diffusor erinnert.
6.2.2.2 Vergleich der PIV-Messungen im hinteren Bereich des Diffusorkanals
Zur quantitativen Erfassung der Strömungsverhältnisse wurden im Diffusorkanal Messungen
mittels Particle Image Velocimetry (PIV) durchgeführt. Analog zu Anhang A.2.3
wurden drei Ebenen gemessen: In der Kanalmitte und bei 10 und 90 % Schaufelhöhe nahe
der Diffusorfront- bzw. -rückwand. Die Ergebnisse im Fall von gekürzter und nominaler
Diffusorkonfiguration sind in Abb. 6.5 und Abb. 6.6 gegenübergestellt. Es sind die
normierten reduzierten Geschwindigkeitskonturen sowie Stromlinien (weiß) dargestellt.
Die größten Strömungsfeldänderungen sind im hinteren Teil des Diffusors im Bereich der
Geometrieänderung durch die Kürzung der Diffusorschaufeln zu erkennen. Die Strömung
lässt sich sowohl für den gekürzten als auch den nominalen Fall im hinteren Fenster in
zwei Teilbereiche aufteilen: Die Hauptströmung (1) und eine Ablösung (2). Die Hauptströmung
verläuft entlang der Saugseite der Diffusorpassage, während sich die Ablösung
an der Druckseite befindet.
Die Ablösung ist bei nominaler Konfiguration (Abb. 6.6(2)) ausgeprägter als bei gekürztem
Diffusor (Abb. 6.5). Im nominalen Fall zeigt sich in der mittleren Ebene bei
50 % Kanalhöhe eine Ablösung mit Rückströmung, die zwei Drittel des Strömungskanals
am Diffusoraustritt einnimmt. Die Rückströmung weitet sich zur Rückwand des
Diffusors hin aus (10 % Kanalhöhe in Abb. 6.6c). Das Rezirkulationsgebiet erstreckt
sich bis zu einem Drittel der Kanallänge in den Diffusorkanal hinein. An der Frontwand
hingegen (bei 90 % Kanalhöhe) wurde keine Rückströmung gemessen. Zwar geht auch
hier die Geschwindigkeit bis auf 0 herunter, jedoch folgt die Strömung der Druckseite.
Die Hauptströmung folgt für den nominalen Fall in Abb. 6.6(1) über die gesamte
Kanallänge der Saugseite des Diffusors. Allerdings wird sie durch die Messfenster nicht
vollständig erfasst. Dennoch lässt sich feststellen, dass sich die Ausbreitung und die ab-
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