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6 Analyse der gekürzten Diffusorkonfiguration
ähnlich, nur um eine halbe Impellerschaufelteilung, also 8 Zeitschritte, verschoben. So
ist die Messung nicht nur über die 16 Zeitschritte periodisch, sondern annähernd auch
im Vergleich der Zeitschritte von T 01 − 08 zu T 09 − 16. Die Periodizität der Strömung
zwischen beiden Schaufelpassagen ist höher als deren Unterschiede.
Die Jets befinden sich zwischen den Wake-Strömungen. Der Jet erreicht bei 90 % Schaufelhöhe
im Halsquerschnitt des gekürzten Diffusors eine Geschwindigkeit von 84 % der
Wake; der Strömungswinkel variiert zwischen −5 und 2 ◦ Inzidenz. Die vornehmlich
druckseitige Anströmung liegt an dem frontseitigen Ridge-Wirbel in der dargestellten
Messebene bei 90 % Schaufelhöhe, wie er in Kap. 6.2.2 beschrieben wurde. In der Kanalmitte
bei 50 % Schaufelhöhe beispielsweise strömt die Wake die Diffusorvorderkanten
inzidenzfrei mit 0 ◦ , der Jet mit −7 ◦ an. Der Diffusor sieht demnach ein periodisch instationäres
Anströmprofil. Grates (2009) beschreibt anhand von instationären numerischen
Simulationen eine instationäre Ablösung, die durch den inzidenzbehafteten Jet ausgelöst
wird. Diese Ablösung schwimmt durch die inzidenzfreie Wake periodisch in den Diffusor
ab. Die vorliegenden Messungen bestätigen soweit die in Zachau (2007) und Grates
(2009) gefundenen instationären Strömungsphänomene für den untersuchten Diffusor.
6.3.2 Vergleich der instationären Wanddruckverläufe
Es wurden instationäre Wanddruckmessungen an insgesamt 8 verschiedenen Positionen
an der Frontwand der Radialverdichterstufe durchgeführt. Diese reichen vom Impelleraustritt
über den Halsquerschnitt bis zum Austritt des Diffusors (siehe Anhang A.2.4).
Die Messtechnik liefert Ergebnisse zum instationären statischen Druckverlauf an der
Wandmessstelle, der eine Frequenzanalyse (FFT) erlaubt.
6.3.2.1 Instationärer Wanddruck am Impelleraustritt
In Abb. 6.10 ist der instationäre Wanddruckverlauf am Impelleraustritt im Vergleich
zwischen gekürzter (rot) und nominaler (grün) Diffusorkonfiguration dargestellt. Es werden
2 Impellerschaufelteilungen gezeigt, die periodisches Verhalten aufweisen.
Grundsätzlich findet über die Schaufeloberkante ein Druckabfall von Druckseite (1) zur
Saugseite (2) statt. Weiterhin ist der Druckgradient im Schaufelkanal zwischen Saug-
(2) und nächster Druckseite (3) zu erkennen; der statische Druck steigt zur Druckseite
hin an. Die Verläufe über die Hauptschaufel (1-2) und über die Splitter-Schaufel (3-4)
sind sehr ähnlich, lediglich die Amplitude über die Saug- und Druckseite der Splitter-
Schaufel ist um −10 % geringer. Die Messung in der nominalen Diffusorkonfiguration
bestätigt diejenigen von Zachau (2007).
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