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5 Analyse der nominalen Diffusorkonfiguration
Abb. 5.1: Gemessenes normiertes Kennfeld der untersuchten Radialverdichterstufe unter
Nominalbedingungen mit den untersuchten Betriebspunkten
gleichbare Kennfeldformen finden sich in der Radialverdichteruntersuchung nach Ziegler
(2003) und allgemeiner Japikse (2000).
Der in der vorliegenden Studie untersuchte beschaufelte Diffusor in der Radialverdichterstufe
beeinflusst die beiden Betriebsbereichsgrenzen Pump- und Sperrgrenze. So ist der
maximale Sperrgrenzmassenstrom durch den Diffusorhals definiert. An der Sperrgrenze
tritt im engsten Querschnitt, im Folgenden englisch Throat bezeichnet, M = 1 auf.
Bei Androsselung Richtung Pumpgrenze werden die Instabilitäten im Zwischenbereich
von Impeller und Diffusor immer stärker. Der erhöhte Druckaufbau belastet die Grenzschichtentwicklung
(vergleiche hierzu die Untersuchungen von Kenny (1972); Rodgers
(1982); Stein und Rautenberg (1988) sowie Ziegler (2003)). Zusätzlich wird die Anströmung
zu den Diffusorschaufeln immer flacher, bis hin zu positiver Inzidenz. Bei weiterem
Androsseln des Radialverdichters führen diese aerodynamischen Belastungen der Diffusorströmung
im Halsbereich zum Strömungsabriss und damit zum Pumpen.
Im Rahmen der vorliegenden Studie wurden 6 Betriebspunkte untersucht, die in
Abb. 5.1 eingetragen sind. Es wurden jeweils zwei Betriebspunkte auf den Drehzahllinien
80, 90 und 100 % definiert. Der Betriebspunkt A100 befindet sich in der Nähe des
höchsten Wirkungsgrades bei 100 % reduzierter Drehzahl. Wenn nicht anders angege-
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