Dokument 1.pdf - RWTH Aachen University

3.2 Untersuchte Geometriekonfigurationen
3.2.2 Kürzung des Diffusors
Bei der zweiten Geometriekonfiguration
wurde der Pipe-Diffusor in radialer
Richtung im hinteren Teil gekürzt.
Naben- und Gehäusekonturen sowie
die Deswirlerbeschaufelung wurden
nach Abb. 3.4b nicht verändert. Ein Abb. 3.5: Kürzung des Pipe Diffusors
Vergleich des Diffusorschaufelkanals zwischen
nominal und gekürzt wird in Abb. 3.5 gezeigt. Das Schaufelmaterial wurde auf
einer Drehbank von außen abgenommen. Weil die Seitenwände im hinteren Teil des
Diffusors parallel sind, ergibt sich so ein schaufelloser Diffusor mit rechteckigem Querschnitt.
Der Außenradius der gekürzten Diffusorbeschaufelung beträgt 245 mm, was eine
rein geometrische Reduktion des Verhältnisses von Außen- zu Innenradius des Diffusors
von 46 % ergibt.
Durch das Kürzen des Diffusors blieben dicke Hinterkanten stehen, die die Form des
ellipsenförmigen Diffusorkanals nachbilden. In der Mitte der beiden Seitenwände bei
50 % Schaufelhöhe haben die neuen Hinterkanten senkrecht zum Abdrehradius gemessen
eine Ausdehnung von 10 mm. Der Anteil der Hinterkanten an der Austrittsfläche oder
die Erweiterung des Strömungsquerschnitts beträgt 26.7%.
3.2.3 Tandem Deswirler
Die dritte Geometriekonfiguration umfasst eine Neuauslegung des Deswirlers mitsamt
der Naben- und Gehäusekontur in diesem Bereich, wie in Abb. 3.4c dargestellt ist. Der
Pipe-Diffusor entspricht dem aus Konfiguration 2 in der gekürzten Version. Abb. 3.6
zeigt ein Photo des ausgeführten Deswirlers. Zwei Statorreihen wurden hintereinander
angeordnet, weshalb der Deswirler Tandem genannt wurde.
Im Unterschied zum nominalen Deswirler als prismatische axiale Statorreihe besteht der
Tandem Deswirler aus zwei Schaufelreihen, die in die Kanalkrümmung hineinreichen.
Die erste Schaufelreihe hat mit 30 Schaufeln genauso viele wie der Diffusor, während
die zweite Reihe 60 Schaufeln beinhaltet. Die Schaufeln sind jeweils mit einem Gehäuseund
Nabenprofil mit linearer Verbindung konstruiert. Die beiden Reihen überlappen sich
nicht, sondern weisen einen Axialspalt auf. Die nominale relative Umfangsposition wurde
ausgehend von der Literatur (siehe Kap. 2.3.3) so definiert, dass die Saugseite der zweiten
Schaufelreihenvorderkante an der Druckseite der ersten Schaufelreihenhinterkante liegt.
31