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6.2 Stationäre detaillierte Strömungsanalyse im Diffusorkanal
wurden beim gekürzten Diffusor (3b) minimale Machzahlen von 0.22 gemessen, was
70 % des Maximalwerts entspricht. Es tritt keine Ablösung mit Rückströmung auf.
Die Ursache für die Homogenisierung der Strömung ist in der Ausmischung im neu
generierten schaufellosen Diffusorraum zu finden. Das Gebiet niedriger Machzahlen
(3b) befindet sich auf der imaginären Mittellinie des Diffusors. Es beinhaltet
die ausgemischte Strömung von den dicken stumpfen Hinterkanten des gekürzten
Diffusors und der in den PIV-Messungen in Kap. 6.2.2 gefundenen Ablösung auf
der Druckseite des Diffusors.
2. Die Gebiete von Hauptströmung (1b) und Ablösung (3b) sind in Umfangsrichtung
verschoben. Sowohl beim Vergleich der Hauptströmungen ((1b) zu (1a)) als auch
der Ablösegebiete ((3b) zu (2a)) lässt sich eine Verlagerung von 6 ◦ in Richtung
Druckseite (in Abb. 6.8 nach links) ermitteln. Wiederum liegt der Grund für
die Verschiebung im entstandenen schaufellosen Raum des gekürzten Diffusors. In
Kap. 6.2.2 wurde der gekrümmte Verlauf der Hauptströmung beschrieben, der sich
theoretisch mit einer logarithmischen Spirale begründen lässt. Die vorliegenden
Sondentraversen bestätigen diesen Sachverhalt.
Der Vergleich des Strömungswinkels α relativ zum Radius ist in Abb. 6.8a und b auf der
rechten Seite dargestellt. Die sehr inhomogene Abströmung im nominalen Fall zeigt sich
auch im Winkelprofil. So folgt die Hauptströmung (1a) der Saugseite und hat folglich
einen Abströmwinkel von 50 ◦ im Machzahlmaximum. In der Traverse an der Saugseite
wurden Winkel bis zu 43 ◦ gemessen. Im Bereich der Ablösung (2a) treten immer flachere
Winkel bis zu 70 ◦ auf. Hier ist zu beachten, dass die Machzahlen sehr klein sind und
dieses Gebiet schon zur Ablösung mit Rückströmung gezählt werden kann.
Die Diffusorabströmung in Ebene 28b in der gekürzten Diffusorkonfiguration zeigt für
den Strömungswinkel α ebenfalls ein wesentlich homogeneres Verhalten als im nominalen
Fall (Abb. 6.8b rechts). Im Bereich der Hauptströmung (1b) wurden Strömungswinkel
von 63 ◦ gemessen, während im Nachlauf der Hinterkanten (3b) 74 ◦ beobachtet wurden.
Die Differenz zwischen Hauptströmung und Ablösegebiet entspricht einer Varianz von
11 ◦ .
Bei der Bewertung der absoluten Zahlenwerte von Machzahl und Winkelverschiebung ist
zu beachten, dass die Traverse in Umfangsrichtung nur in 5 Schritten à 2 ◦ aufgelöst ist.
Die Diskretisierung in Umfangsrichtung ist folglich nicht sehr hoch. Die Differenzen im
Strömungsfeld zwischen nominaler und gekürzter Diffusorkonfiguration sind jedoch um
eine Größenordnung höher als die Diskretisierungsfehler und Messunsicherheiten (siehe
Anhang A.2.2).
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