Dokument 1.pdf - RWTH Aachen University

7.4 Diskussion und Schlussfolgerungen
7.4.2 Fazit der Analyse zur Tandem-Deswirler Konfiguration
1. Der isentrope totale Wirkungsgrad η t−t der Radialverdichterstufe mit Tandem-
Deswirler erhöhte sich im Vergleich zur gekürzten Diffusorkonfiguration um +1 %-
Punkt. Der isentrope Wirkungsgrad gebildet mit dem statischen Stufenaustrittsdruck
η t−s vergrößerte sich um +0.5 %-Punkte. Als Ursache für die Diskrepanz
wurde festgestellt:
a) Die Austrittsmachzahl und damit der dumb loss sind beim Tandem-Deswirler
größer als beim nominalen Deswirler.
b) Durch die Diskretisierung der Totaldruckmesspunkte am Austritt der Radialverdichterstufe
ergeben sich Abweichungen, die auf die Strömungsgradienten
am Austritt zurückzuführen sind.
2. Die Erweiterung der Pumpgrenze um +10 % im Vergleich zur nominalen Diffusorkonfiguration
bleibt erhalten. Folglich hat der Tandem-Deswirler im Vergleich zum
nominalen Deswirler keinen Einfluss auf die Pumpgrenze der Radialverdichterstufe.
3. Die Untersuchung zur relativen Umfangsposition der beiden Schaufelreihen zueinander
ergab eine messbare Abhängigkeit:
a) Das Delta im totalen Wirkungsgrad liegt unter Berücksichtigung der unter 1.
genannten Abweichungen bei Δη t−t =0.65 %. Die beste Position ergibt sich
bei α rel = −0.2 ◦ . Das entspricht der bekannten Position aus der Literatur
(z. B. McGlumphy (2008)), bei der die Saugseite der 2. Schaufelreihe an der
Druckseite der 1. Schaufelreihe liegt.
b) Bei der Betrachtung des statischen Austrittsdrucks ergibt sich ein Δη t−s =
0.35 %. Die beste Position liegt bei α rel = −4.5 ◦ . Jeweils eine Schaufel der 2.
Schaufelreihe liegt im Nachlauf der 1. Schaufelreihe. Als Ursache dafür wurde
ein wesentlich besserer nabenseitiger Druckaufbau in der 1. Reihe detektiert.
4. Die Untersuchungen zur Kanalgeometrie ergaben, dass die vorliegende Auslegung
des Tandem-Deswirlers hinsichtlich schaufellosem Raum und Austrittswinkel im
vernünftigen Bereich liegt. Der Einfluss der Erhöhung des Austrittswinkels des
Tandem-Deswirler Kanals von 22 ◦ auf 47 ◦ wurde auf 2 %-Punkte des Deswirlerdruckverlustbeiwerts
beziffert.
5. Folgende weitergehende Untersuchung für potentielle Verbesserungen werden vorgeschlagen:
145