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5 Analyse der nominalen Diffusorkonfiguration
Abweichung des maximalen Wirkungsgrades der Radialverdichterstufe in Abhängigkeit
der Zapfluft lautet:
Δη max,t,s = −1.8892 · FBL 2 +0.1653 · FBL+0.4187 · ABL (5.5)
Vergleichende Literaturwerte für die Zapfluftkonfiguration des Prüfstands, der in der
vorliegenden Studie verwendet wurde, sind dem Autor nicht bekannt. Die RMS- und
Maximalabweichung der Korrelationen aus Gl. (5.4) und (5.5) sind in Tab. 5.1 gegeben.
So liegt die RMS-Abweichung zu den Messwerten bei der Spaltuntersuchung
bei ±0.08 %, während die maximale Abweichung 0.16 % beträgt. Dies liegt unter der
errechneten relativen Messunsicherheit im Prüfstand von ±0.2 % aus Kap. 3.3.2. Die
Abweichungen für die Zapfluftkorrelation liegen höher, wobei die maximale Abweichung
von 0.27 % sich immer noch im Bereich der Messunsicherheit des Prüfstands bewegt.
Korrelation RMS Abweichung Maximale Abweichung
Spalt 0.082 % 0.16 %
Zapfluft 0.093 % 0.27 %
Tab. 5.1: Abweichungen der Spalt- und Zapfluftkorrelation von den Messwerten
5.3 Detaillierte Strömungsuntersuchung
Die detaillierte Strömungsuntersuchung beinhaltet die Messungen von Pitotsonden in
der Eintrittsebene 27 (Abb. 3.8) des Diffusors, Dreilochsonden in der Austrittsebene
28b sowie PIV-Messungen im Diffusorkanal. Anhand dieser Messergebnisse werden
Strömungsphänomene erarbeitet, die das integrale Verhalten der Radialverdichterstufe
erklären. Außerdem werden Ergebnisse von numerischen Simulationen aus Kunte et al.
(2013) herangezogen, die einen detaillierteren Blick in die Strömung erlauben. Diese
Studie baut auf den Ergebnissen von Zachau (2007) auf, der erste Messungen zur Detailuntersuchung
unternommen hat.
5.3.1 Anströmbedingungen zum Diffusor
Abb. 5.8 zeigt die normierte Totaldruckverteilung p t,norm am Eintritt des Diffusors, genauer
im halbbeschaufelten Raum (siehe Anhang A.2.2). Unter der Messung bei nominalen
Bedingungen sind diejenigen bei 0.65 mm Impellerspalt und deaktivierter Zapfluft
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