VL13: Verlustminimierung Flashcards
3 geometrische Variationsmöglichkeiten der Profilierung
- lean: eine gerade Schaufel in Umfangsrichtung gekippt
- bow: eine gebogene im Axialschnitt Schaufel
- sweep: im Umfangsschnitt, nach vorne (oder nach hinten) gebogen
Vorwärtspfeilung (sweep)
gut gegen Hufeisenwirbel, weil tritt in Kontakt mit der Strömung am Gehäuse früher
Rückwärtspfeilung (sweep)
transsonische Beschaufelung -> Neigung des Verdichtungsstoßes -> geringere Stoßverluste durch nunmehr schrägen Stoß im Vergleich zu starkem Stoß
(z.B. Tragflügel am Flugzeug)
gewölbte Turbinenprofile
- negativ gewölbt: ungestörtere Mittelschnittströmung und Reduzierung der Verluste
- positiv gewölbt: Verschiebung der Ablöselinien des Hufeisenwirbels nach vorne; Frühere und stärkere Ausbildung der Kanalwirbel; Senkung der Seitenwandverluste, aber Ansteigen der Mittelschnittverluste
Prinzipieller Wirkmechanismus
Aufbau von Druckgradienten quer zur Hauptströmungsrichtung
-> Veränderung der Druckverteilung
-> Verdrängung der Strömung
-> Veränderung der Bildung und Interaktion der Wirbelsysteme im Kanal
Plattform-Konturierung
- Vermeidung von Übergeschwindigkeiten auf der Saugseite
- Zusammenbringen der Hauptströmung und Grenzschichtströmungen (Reduzierung der Minderumlenkung)
Verlustminimierung beim Spitzenspalt zw. Rotor und Gehäuse
- Betriebsregeln
- Scheibe-/Schaufeldesign sowie Gehäusestruktur Materialwahl
- Temperaturverteilung und Verhalten der Bauteile auf Temperaturänderungen
- Kühlluftsystem
- Zentrifugalkräfte während Lastpunktänderungen und Kreiselwirkung
- Herstellungs- und Montagetoleranzen
Casing Treatment
- v.a. bei Verdichter um die Pumpgrenze zu erhöhen
- Einfräsen von Umfangsrillen oder axialen Kavitäten in das Verdichtergehäuse
verbesserter Pumpgrenzenabstand bei Radialverdichter
eine Kavität am Eintritt der Schaufel, um die zu entlasten (bei Δp>0, durch Umblasung) oder zu belasten (bei Δp<0, durch Rückführung)
