VL08: Minderumlenkung

Question 1

Minderumlenkung

Answer 1

• Strömung kann aufgrund von Schaufelabstand (relative Teilung) nicht perfekt geführt werden
• Nachlaufdellen durch Grenzschicht auf den Profiloberflächen
• Sekundärströmungen (potentialtheoretische Effekte, reibungsbedingte Effekte, baubedingte Effekte)

Question 2

Nachlaufdelle

Answer 2

• größere Grenzschicht auf der Saugseite -> unsymmetrische Geschwindigkeitsverteilung in der Abströmung
• Annahme der Rotationssymmetrie über dem Umfang nicht mehr erfüllt

Question 3

Unterschied zwischen Metallwinkel und Abströmungswinkel korrigieren

Answer 3

• Ermittlung der inzidenzfreien Profilwinkel
• Berücksichtigung des Teilungseinflusses -> stärkere Wölbung des Profils
• Berücksichtigung des Dickeneinflusses -> Drehung des Profils

Question 4

Sekundärströmungen im Radiallaufrad

Answer 4

• “relativer Kanalwirbel”
• Wirbel durch Kombination aus Grenzschichtabschleuderung entlang der Laufradoberfläche und Abbremsen der Strömung an stillstehenden Gehäuseoberflächen
• Querströmung von Druck- zu Saugseite

Question 5

Relativer Kanalwirbel

Answer 5

• kommt aus der Potentialtheorie
• die Rotation ist im absoluten System 0 ABER nicht die im relativem System -> RELATIVER Kanalwirbel
• der dreht sich um 2 mal die Drehgeschwindigkeit gegen die Rotationsrichtung des Rades
• führt zu einer Minderumlekung, beschleunigt die Strömung entlang der Saugseite einer Schaufel und verlangsamt die entlang der Druckseite der nächste Schaufel

Question 6

Verfahren von Stodola zur Bestimmung der Minderumlekung durch Korrelationen

Answer 6

• Ansatz: rel. Kanalwirbel verteilt sich linear über die Kanalbreite
• der Mittelwert der Überlagerung durch den Kanalwirbel Δw’_u = π/z * u_2 * sin(β_2)
  mit z die Schaufenzahl und β_2 der Gewünschter Abströmwinkel
• z zu erhöhen ist nur bedingt möglich durch Verblockung und Reibung
• ((((β_2 muss gößer sein, sodass sin(β_2) kleiner wird, weil bei Rückwärts gekrümmte Verdichter β_2 schon über 90° liegt))))

Die Minderumlenkung steigt mit:
- Abnehmendem Abströmwinkel (Radialere Ausrichtung bzw. Vorwärtskrümmung)
- Abnehmender Schaufelzahl (Weniger Strömungsführung)
- Abnehmender Durchflusszahl (Umfangsgeschwindigkeit groß relativ zu Massenstrom)