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7 Analyse der Tandem-Deswirler
Konfiguration
Die Ergebnisse zur Radialverdichterstufe mit gekürztem Diffusor (Kap. 6) zeigten, dass
der Deswirler im Fall des gekürzten Diffusors mit 20 ◦ Inzidenz angeströmt wird. Diese
Fehlanströmung wurde mit einem Potential zur Wirkungsgradsteigerung bewertet. Folglich
wurde der Deswirler des Radialverdichterstufe neu ausgelegt, um den geänderten
Anströmbedingungen zu entsprechen.
Der neue Deswirler ist als zweireihiges Statorgitter (Tandem) konstruiert. Die erste
Schaufelreihe liegt in der Umlenkung von radialer in axiale Richtung. Sie hat mit 30
Schaufeln genauso viele wie der Diffusor. Die zweite Schaufelreihe umfasst mit 60 doppelt
so viele Schaufeln. Der Krümmungsradius der Umlenkung ist gegenüber der nominalen
und gekürzten Konfiguration erhöht. Der schaufellose Raum des Diffusors nach
den Hinterkanten der abgedrehten Schaufeln ist reduziert, so dass die Umlenkung in
axiale Richtung auf kleinerem Radius beginnt. Außerdem ist der Außenradius des gesamten
Radialverdichters verkleinert. Der radiale Kanalaustrittswinkel (spouting angle)
ist aufgrund der Forderung des Auftraggebers um 25 ◦ steiler in Richtung Mittelachse
geneigt. Dies stellt eine geänderte Randbedingung dar, deren Einfluss im Folgenden numerisch
betrachtet und bewertet wird. Die genaue Beschreibung der Geometrie ist in
Kap. 3.2.3 zu finden.
Die nominale relative Position der beiden Schaufelreihen zueinander wurde nach der
Literatur (vergleiche McGlumphy (2008)) für besten Wirkungsgrad gewählt. Nach
Kap. 2.3.3 ist dies der Fall, wenn die Saugseite der 2. Schaufelreihe an der Druckseite
der 1. Schaufelreihe liegt. Im Rahmen der vorliegenden Studie wird die Abhängigkeit
der relativen Umfangsposition der beiden Schaufelreihen für die vorliegende Geometrie
experimentell untersucht.
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