Dokument 1.pdf - RWTH Aachen University

3.1 Radialverdichterprüfstand mit Pipe Diffusor
Parameter Nominal Variation
Drehzahl n = 19249 min −1 0 − 103 %
Winkel des Vorleitrades β IGV =10 ◦ 0 − 20 ◦
Totaltemperatur Eintritt T t,1 = 288.15 K 283 − 303 K
Totaldruck Eintritt p t,1 =1.08 bar 0.4 − 3 bar
Reynolds-Zahl Re =2.4 · 10 5 0.9 − 3.4 · 10 5
ṁ
Zapfluftanteil an der Frontwand
bl,V
ṁ 1
=2.65 % 0.0 − 2.9%
ṁ
Zapfluftanteil an der Rückwand
bl,R
Zapfluftanteil am Deswirler
ṁ 1
=0.5% 0.0 − 1.8%
ṁ bl,3
ṁ 1
=0.0% 0.0 − 5.0%
Schaufelspalt am Impellereintritt s 1 =0.35 mm const.
Schaufelspalt am Impelleraustritt s 2 =0.25 mm 0.25 − 0.65 mm
Ausrichtung Impeller-Diffusor shim =0.56 mm −0.3 − 0.9 mm
Tab. 3.2: Nominalbedingungen und mögliche Parametervariationen des Prüfstands
sehen. In Tab. 3.2 sind die variierbaren Parameter nebst der Definition der Nominalbedingung
gegeben. In Abb. 3.3 ist ein Schnittbild der Radialverdichterstufe mit den 4
möglichen Parametervariationen dargestellt. Zur Variation der Reynoldszahl und damit
der Eintrittsbedingung 8 ❧ wurde der Eintrittsdruck der Radialverdichterstufe in der vorliegenden
Studie von 0.4 bis 1.5 bar variiert. Dies entspricht einem Reynoldszahlbereich
von 0.9 − 3.4 · 10 5 . Die Einstellung erfolgt durch eine automatische Regelung der Firma
TetraTec, die die Drucklufteinblasung vor dem Beruhigungsbehälter und Abblasen aus
dem Plenum mit Ventilen steuert.
Der axiale Schaufelspalt am Impelleraustritt wurde vom Nominalspalt von 0.25 mm bis
0.65 mm variiert 6 ❧ . Die Verschiebung erfolgt bei konstantem Betriebspunkt mittels
der Magnetlagerung (siehe Kap. 3.1.1). Dadurch können die Messunsicherheiten durch
Umbau, verschiedene äußere Randbedingungen und Betriebspunkteinstellungen ausgeschlossen
werden. Die Messunsicherheit dieser Messreihe reduziert sich folglich auf die
relative Messunsicherheit der Messgeräte innerhalb weniger Minuten. Ein noch größerer
Schaufelspalt von 1.7 mm wurde in der vorliegenden Studie durch Unterlegscheiben bei
der Verschraubung des Impellergehäuses erreicht (Ausrichtung vorne 5 ❧ ).
Weiterhin wurden die Zapfluft vorne 2 ❧ und hinten 4 ❧ variiert. Zwischen Impelleraustritt
und Diffusoreintritt treten im Triebwerk nach hinten hin Leckagen und nach
vorne hin Verbrauchsluftabzapfungen auf. Im Prüfstand werden die anteiligen Luftströme
durch Bohrungen in Sammelräume abgeführt, von wo sie durch kalibrierte Messblendensysteme
gemessen werden. Die Einstellung erfolgt automatisch mit Ventilen von
TetraTec.
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