Dokument 1.pdf - RWTH Aachen University
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6.3 Instationäre Strömungsanalyse<br />
Der instationäre statische Druckverlauf im<br />
Fall der gekürzten Diffusorkonfiguration<br />
stimmt qualitativ mit dem Druckverlauf im<br />
nominalen Fall überein. Quantitativ sind<br />
die Messergebnisse im Rahmen der Messunsicherheit<br />
auf gleichem Niveau, jedoch<br />
zeigt sich eine um −10 % geringere Amplitude.<br />
Dies deutet auf eine kleine instationäre<br />
Stromaufwirkung des geänderten Diffusors<br />
auf den Impeller hin.<br />
6.3.2.2 Instationäre<br />
Wanddruckphänomene im Diffusorhals<br />
Abb. 6.10: Instationärer Wanddruckverlauf<br />
am Impelleraustritt<br />
Abb. 6.11 zeigt 3 instationäre Druckverläufe im Halsquerschnitt des Diffusors. Gekürzte<br />
und nominale Diffusorkonfiguration werden für die Zeit von 2 Impellerteilungen<br />
verglichen. Die Position 2a) befindet sich an der Druckseite direkt hinter der Diffusorvorderkante,<br />
während Position 2c) symmetrisch zur mittigen Position 2b) an der Saugseite<br />
des Diffusors zu finden ist.<br />
Alle instationäre Druckverläufe in den 3 Positionen zeigen eine Periodizität, die von<br />
der Impellerabströmung, dem Jet-Wake-Gebiet, herrührt. Höhere statische Drücke entsprechen<br />
dabei kleineren Geschwindigkeiten, folglich dem Jet; umgekehrt verursacht die<br />
schnellere Wake-Strömung ein Tal im statischen Druckverlauf. Die in Kap. 6.3.1 bei den<br />
PIV-Messungen gefundene Periodizität im Diffusorhalsquerschnitt findet sich demzufolge<br />
auch hier. Zwischen gekürzter und nominaler Diffusorkonfiguration ergeben sich<br />
jedoch folgende Unterschiede in den Druckverläufen im Halsquerschnitt:<br />
1. Die Periodizität zwischen Haupt- und Splitter-Schaufel ist für alle drei Positionen<br />
für die gekürzte Diffusorkonfiguration erhöht.<br />
2. Besonders ausgeprägt ist dies in Pos 2a). Im nominalen Fall ist der Verlauf für den<br />
Hauptschaufel-Jet (1) ähnlich, während der Splitter-Schaufel-Jet beim gekürzten<br />
Diffusor vorhanden, beim nominalen Diffusor nicht zu erkennen ist.<br />
3. Dafür ist im nominalen Fall die nächste Wake (3) wesentlich stärker und zeigt<br />
einen doppelt so großen Ausschlag zu kleinerem statischen Druck als im gekürzten<br />
Fall.<br />
4. Dieser Effekt ist ebenfalls in der Mitte des Diffusorkanals zu erkennen (4), schwächt<br />
sich jedoch in Richtung Saugseite ab (5).<br />
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