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6.4 Diskussion und Schlussfolgerungen
Hierbei ist β = R·SFC
c 0·Ē
ein zusammenfassender Parameter zur Beschreibung der Flugmission
mit der Reichweite R und der Fluggeschwindigkeit c 0 . Bei der Anwendung dieser
Formel sind folgende Voraussetzungen zu beachten: Die Beziehung gilt für kleine Änderungen
der Einflussgrößen und bei konstanten Flugbedingungen. Weiterhin sind die
Einflussgrößen voneinander unabhängig.
Für die Abhängigkeit der Änderung des Treibstoffverbrauchs von der Änderung des
Flugzeuggewicht bedeutet Gl. (6.6) einen direkten linearen Zusammenhang. Diese Aussage
wird von Upham et al. (2003) bestätigt. Upham et al. geben an, dass 1 % Abnahme
des Flugzeuggewichts in 0.25 bis 0.75 % Abnahme im Treibstoffverbrauch führen. Außerdem
bringt eine Reduktion von 1 kg Triebwerksgewicht 1.5 bis 4 kg Reduktion des
Flugzeuggewichts aufgrund von Struktur- und Treibstoffvolumeneinsparung. Die Kombination
dieser beiden Aussagen entspricht näherungsweise der Aussage aus Gl. (6.6).
Weiterhin findet Young (2008) für den Proportionalitätsfaktor für die Änderung des
spezifischen Brennstoffverbrauchs δSFC/SFC heraus, dass dieser annäherungsweise 1
ist. Dies konnte für einen Businessjet in der vorliegenden Studie bestätigt werden.
Zusammenfassend lässt sich für den Einfluss der Diffusorkürzung in der Radialverdichterstufe
auf eine Brennstoffeinsparung des Triebwerks folgendes feststellen: Es wird
im vorliegenden Fall für einen Businessjet ein Leergewicht von 10000 kg angenommen.
Nach Gl. (6.6) bedeutet die Gewichtsreduzierung von 1 kg durch das Abdrehen des Diffusors
eine Treibstoffeinsparung von 0.01 %. In Kap. 5.5.1 wurde gefunden, dass eine Änderung
des Radialverdichterwirkungsgrades näherungsweise zu 1/4 mal der Änderung des
spezifischen Treibstoffverbrauchs führt. Folglich bedeuten der verbesserte Wirkungsgrad
von +0.3 % eine Treibstoffeinsparung von 0.075 %; und die Betriebslinienverschiebung
(Δη RV =+0.8 %) würden in einer Treibstoffreduktion von 0.2 % resultieren. Addiert
ergibt sich ein theoretischer Wert von 0.285 % Treibstoffeinsparung. Es sei hier darauf
hingewiesen, dass es sich um eine erste eindimensionale Abschätzung nach Literaturkorrelationen
handelt, die im Fall einer Anwendung validiert werden muss.
6.4.3 Fazit der Analyse zur gekürzten Diffusorkonfiguration
Es wurden Messungen zu einer Radialverdichterstufe mit zwei Geometriekonfigurationen
durchgeführt. Die Änderungen in den integralen Größen wurden auf detaillierte Strömungsphänomene
zurückgeführt. Für den Vergleich von gekürzter zu nominaler Diffusorkonfiguration
können folgende Punkte festgehalten werden:
1. Der isentrope Wirkungsgrad der Radialverdichterstufe erhöht sich um +0.3 %. Die
Analyse ergab als Ursache:
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