Axialverdichter

Der Prüfstand verfügt über 2 Stufen mit einem Vorleitrad. Die Beschaufelung des Verdichters ist von den hinteren Stufen eines Triebwerk-Hochdruckverdichters abgeleitet, wobei die Laufräder in Blisk-Bauweise ausgeführt sind. Im Fokus der Untersuchungen stehen insbesondere Strömungsmechanismen im mehrstufigen Verband eines Hochdruckverdichters. Der Axialabstand zwischen den Schaufelgittern ist variabel einstellbar.

Technische Daten

Zustandsgrößen im Auslegungspunkt:

     

  • Druckverhältnis: 1,66 (1,30x1,28)
  • Massenstrom: 8,0 kg/s
  • Totaldruck Verdichtereintritt: 1 bar
  • Totaltemperatur Verdichtereintritt: 300 K
  • Temperaturüberhöhung: 53 K
  • Mittlere Zuströmmachzahl: 0,43
  • Auslegungsdrehzahl: 15.500 1/min
  • Leistung: 490 kW
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Geometrie:

     

  • Schaufelzahlen Leiträder: 40, 40, 40 (Clocking-Beschaufelung)
  • Schaufelzahlen Laufräder: 24, 32
  • Zentraler Zuganker
  • Außendurchmesser: 387 mm
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Technische Einrichtung

Antriebsmaschine:

  • Asynchronmaschine LDW (Lloyd Dynamowerke)
  • Elektronische Drehzahlregelung
  • Leistungsbereich: 1,6 – 1.600 kW
  • Drehzahlbereich: 150 – 1.500 1/min

Getriebe:

  • Zweistufiges Planetenradgetriebe
  • Gesamtübersetzungsverhältnis: 1:12
  • Maximale Abgangsdrehzahl: 18.000 1/min

Geschlossener Luftkreislauf:

  • Venturistrecke zur Massenstrombestimmung
  • Druck- und Temperaturregelung
  • Feuchtemessung
  • genaue Einstellbarkeit und Reproduzierbarkeit von Betriebspunkten

Weitere Einrichtungen:

  • Gleitlagerung
  • Drehmomentmesswelle
  • Bypass-Drossel

Untersuchungsgebiete

  • Schaufelhöhenverhältnisse
  • Hub Treatment
  • Casing Treatment
  • Axialspaltvariation
  • Clockinguntersuchungen
  • Rotorradialspaltmessungen
  • Laufrad / Leitrad-Wechselwirkung
  • Schwingungsanalyse der Lauf- und Leitschaufeln

Messtechnik

stationär:

  • Wanddruckbohrungen in Umfangsrichtung aller Messebenen
  • Wanddruckbohrungen entlang der Maschinenachse
  • Profilwanddruckbohrungen auf Leitrad 1 und Leitrad 2 in mehreren Schaufelschnitten auf Druck- und Saugseite
  • Sondenmesseinrichtungen für Feldmessungen in allen Messebenen (3-Lochsonde, 5-Lochsonde und Pitot-Sonde)
  • 360° verstellbare Sondenrechen im Verdichterein- und –austritt zur Druck- und Temperaturmessung

instationär:

  • Halbleiter-Druckaufnehmer auf Leitrad 1 und über den Rotoren
  • Sondenmesseinrichtungen für Feldmessungen in allen Axialspalten (Hitzdraht Anemometrie, dynamische Drucksonden)
  • Rotorradialspaltmessungen mit kapazitiven Sensoren
  • BSSM-Messungen
  • Halbleiter-DMS auf Lauf– und Leitschaufeln
  • 3D-L2F-Messungen in den Axialspalten und im Rotor blade-to-blade
  • Wellenschwingungsmessungen

Schnittbild

1: Einlaufkontur, 2: Loslager (Radiallager), 3: Zuganker, 4: Vorleitrad, 5: Laufrad 1, 6: Leitrad 1, 7: Laufrad 2, 8: Leitrad 2, 9: Servo-Leitradverstellungen, 10: Gehäuse, 11: Festlager (kombiniertes Axial-Radial-Lager), 12: Diffusor

Schnittbild Radialverdichter

Prüfstandsaufbau