Dokument 1.pdf - RWTH Aachen University

4 Numerische Verfahren
Drehzahllinien
(gemessene Punkte)
Pumpgrenze
- Linien
Druckverhältnis [-]
Massenstrom [-]
Abb. 4.4: β - Linien im Kennfeld der zu implementierenden Radialverdichterstufe
1.08 bar Eintrittstotaldruck. Die Reynoldszahlkorrelation mittels des RNI (siehe hierzu
Kap. 5.4) wurde in GasTurb verwendet. Die auf dem Prüfstand gemessene und anschließend
ermittelte Korrelation dazu wird innerhalb dieser Studie in Kap. 5.4 vorgestellt. Die
lineare Abhängigkeit gilt über den gesamten Betriebsbereich der Radialverdichterstufe.
In GasTurb wird so nur der Wirkungsgrad korrigiert, Druckverhältnis und Massenstrom
unterliegen keiner Reynoldszahlkorrektur, was eine zu vernachlässigende Verschiebung
des Betriebspunktes bedeutet.
In Abb. 4.5 ist ein normierter Ausschnitt des in der Simulation verwendeten Radialverdichterkennfeldes
von 90 bis 103 % Drehzahl dargestellt. Weiterhin sind die Betriebslinien
für Höhenflug- und Bodenstandfall eingezeichnet. Entsprechend der Fahrlinien im
Axialverdichterkennfeld aus Abb. 4.3 beginnt die Höhenfahrlinie im Radialverdichterkennfeld
bei 101.7 % korrigierter Drehzahl und reicht bis zur 95 %-Drehzahllinie, bei der
das Triebwerk keinen Schub mehr erzeugt. Die Fahrlinie im Bodenstandfall ist aufgrund
geänderter Eintrittsbedingungen und damit Eintrittstemperaturen und Reynoldszahlen
verschoben.
Die Fahrlinien des Radialverdichters in Abb. 4.5 weisen eine Krümmung in Richtung
höherer reduzierter Drehzahlen auf, während die Axialverdichterfahrlinien nahezu parallel
zur Pumpgrenze verlaufen. Dieses Phänomen wurde in der Literatur schon beschrieben.
Cousins (1997) beschreibt die Stufenbelastung eines gekoppelten Axial- und
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