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3 Experimenteller Aufbau
Der Strömungskanal wurde ebenfalls verändert. Die
Kanalkrümmung in axiale Richtung weist einen größeren
Krümmungsradius auf. Der radiale Austrittswinkel
relativ zur Horizontalen ist mit 47 ◦ um +25 ◦
steiler als beim nominalen Deswirler in den ersten
beiden Geometriekonfigurationen. Diese geänderte
Randbedingung ist auf eine Forderung des
Industriepartners zurückzuführen. Um Vergleichbarkeit
zwischen den Konfigurationen herzustellen, wurde
der Einfluss des Austrittswinkels in der vorliegenden
Studie numerisch untersucht und abgeschätzt
(Kap. 2.3.1). Davon abgesehen hat sich der maximale
Außenradius des Diffusorkanals um −2.5 % auf
301 mm reduziert. Die Radialverdichterstufe ist folglich
kompakter geworden.
Die zweite Statorreihe des Tandem Deswirlers wurde
in Umfangsrichtung verdrehbar relativ zur ersten
Statorreihe im Prüfstand konstruiert. Abb. 3.7
zeigt das Konstruktionskonzept des ausgeführten
Tandem Deswirlers. Die zweite Reihe lässt sich bei Abb. 3.6: Tandem Deswirler
laufendem Prüfstand bei konstantem Betriebspunkt
automatisch verstellen. Durch diese Maßnahme reduzieren
sich die Messunsicherheiten auf die relativen Fehler innerhalb kurzer Zeit. Dies
war aufgrund der erwarteten zu messenden Differnzen notwendig. Diese Forderung nach
automatischer Verdrehung bedingte die folgenden Maßnahmen: Sowohl die erste als auch
die zweite Reihe wurden als Segmente mit mehreren Schaufeln gefräst, wobei jeweils
15 Schaufelsegmente den Vollring ergaben. Der Aufnahmering für die Segmente diente
weiterhin als Lageraufnahme. Die erste Schaufelreihe 1 ❧ mit dem inneren Lageraufnahmering
6 ❧ wurde fix relativ zum Pipe-Diffusor 7 ❧ verbaut. Die Schaufelsegmente der
zweiten Reihe 2 ❧ waren auf dem äußeren Lageraufnahmering montiert. Somit ließ sich
der gesamte Ring mit den Schaufeln über das Lager 5 ❧ in Umfangsrichtung verdrehen.
Bei dem Lager 5 ❧ handelt es sich um ein Kugellager in geteilter Dünnringbauweise. Die
Laufflächen der Kugeln sind so ausgeführt, dass die Kugeln jederzeit durch Vorspannung
an vier Punkten Kontakt haben. Dadurch ergibt sich eine Konfiguration mit einer Kugelreihe,
die einer X-Anordnung entspricht. Folglich können mit dem einen kompakten
Lager axiale und radiale Kräfte aufgenommen werden. Durch die Vorspannung ist das
Lager spielfrei. Die Tragzahlen sind mit mindestens 2 t in allen Belastungsarten eine
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