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5.2 Kennfelder zur Parametervariation
an der Sperrgrenze ist bei allen Zapflufteinstellungen konstant. Die unterschiedlichen
Anströmbedingungen durch das Absaugen genau vor dem Diffusorhals haben keinen
Einfluss. Dies deutet darauf hin, dass der Impeller immer im selben Betriebspunkt arbeitet
und an dessen Austritt im Rahmen der Messunsicherheit gleiche Totaldruckniveaus
liefert. Auch die Änderung der Blockage im Diffusorhals durch etwaige Grenzschichtabsaugung
wirkt sich nicht auf den Durchsatz aus.
Die positiven Effekte, die aus Abb. 5.4 hervorgehen, sind in Abb. 5.5 aufgehoben
oder drehen sich um. So sinkt der Wirkungsgrad η t,s,korr , sobald Zapfluft abgesaugt
wird. Bei einem normierten Diffusormassenstrom von 1 hat ein FBL= 1.5 % mit einem
Δη t,s,korr von −1.1 % einen doppelt so großen Wirkungsgradverlust zur Folge als
ein ABL= 1.4 % mit einem Δη t,s,korr von −0.5 %. Dabei ist das Δη t,s,korr hervorgerufen
durch die Erhöhung von ABL für alle drei Abzapfmassenströme FBL in erster Näherung
gleich. Die Wirkungsgradlinien verschieben sich im Bereich von Diffusormassenströmen
von 1 bis 1.05 identisch, nur im Knick zur Sperrgrenze treten Abweichungen auf. Diese
Beobachtung lässt den Schluss zu, dass FBL und ABL in erster Näherung unabhängige
Parameter sind und superponiert werden können. Dieses Ergebnis führt zur thermodynamischen
Betrachtung der Zapfluft im Gesamtsystem Triebwerk, welche in Kap. 5.5.1
aufgezeigt wird.
5.2.3 Ermittlung der Korrelationen
Der Einfluss des Schaufelspaltes auf den Wirkungsgrad
im Allgemeinen und auch spezieller
der des Impellerschaufelspalt in Radialverdichtern
ist in der Literatur beschrieben. Deshalb
wurde in der vorliegenden Studie der entsprechende
Korrelationswert ermittelt und mit Literaturwerten
verglichen.
Dazu wurden die maximalen isentropen Wirkungsgrade
der Radialverdichterstufe für Impellerspalte
von 0.25 bis 0.65 mm ermittelt.
Die 100 %-Drehzahllinien aus Abb. 5.2 wurden
Abb. 5.6: Abhängigkeit von η max,t,s
mit dem Programm SmoothC aus dem
zu λ 2
GasTurb-Paket (Kurzke (2007)) parametrisiert und geglättet. In Abb. 5.6 sind die
ermittelten Werte η max,t,s,norm über dem axialen relativen Impellerschaufelspalt λ 2 =
Spalt/Schaufelhöhe = s/b in der Austrittsebene des Impellers dargestellt. Zum Vergleich
sind neben den Werten für 100 % auch diejenigen für 95 % und 90 % Drehzahl
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