RADIVER

Hochbelastete Radialverdichterstufe bestehend aus halboffenem Laufrad mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln und Keilschaufeldiffusor variabler Geometrie zur Untersuchung der Laufrad-Diffusor-Wechselwirkungen

Technische Daten

Zustandsgrößen im Auslegungspunkt:

  • Totaldruckverhältnis der Stufe: 4,07
  • Reduzierter Massenstrom: 2,47 kg/s
  • Drehzahl: 35.200 1/min
  • Machzahl (absolut) am Impelleraustritt: 0,94
  • Umfangsgeschwindigkeit am Laufradaustritt: 498 m/s

Geometrie:

  • Impeller mit 15 rückwärtsgekrümmten Vollschaufeln aus Aluminiumknetlegierung
  • Impeller-Außenradius: 135 mm
  • Anzahl Diffusorschaufeln: 23

Technische Einrichtungen

Antriebsmaschine:

  • Gleichstrommaschine
  • Maximale Leistung: 500 kW
  • Maximale Drehzahl: 2.000 1/min


Getriebe:

  • Mehrstufiges Planetenradgetriebe
  • Gesamtübersetzungsverhältnis: 1 : 25
  • Maximale Abgangsdrehzahl: 50.000 1/min


Geschlossener Luftkreislauf:

  • Massenstrommessdüse nach DIN 1952 und statische und totale Druck- und Temperaturmessstellen zur Kennfeldmessung und Kreislaufüberwachung
  • Schnellöffnungs-Drosselklappen, die ein kontrolliertes Verdichterpumpen erlauben
  • Bis auf 0,6 bar absenkbarer Verdichtereintrittsdruck (durch Abblasen)
  • Variable Verdichtereintrittstemperatur durch Kreislaufwärmetauscher regelbar
  • Strömungsgleichrichter und lange Einlaufstrecke für homogene Laufradzuströmung
  • Luftfilter zur kontinuierlichen Reinigung der Kreislaufluft

Untersuchungsgebiete

  • Leitschaufelverstellung zur Verdichterregelung (Kennfelduntersuchungen)
  • Pumpfrüherkennung und Auslösemechanismen der Instabilität
  • Strömungsvorgänge an der Schluckgrenze
  • Strömungsverluste der einzelnen Stufenkomponenten und der Stufe
  • Laufrad-Diffusor-Interaktion
  • Einfluss der Instationarität der Diffusoranströmung auf die Diffusorgrenzschichten
  • Verzögerungsfähigkeit und instationäre Effekte des Diffusorkanals
  • Entschlüsselung des stationären und instationären Strömungsfeldes im Laufradaustrittsbereich und im Diffusor

Messtechnik

stationär:

  • Wanddruckbohrungen im Gehäuse über Laufrad und Diffusor
  • Wanddruckbohrungen in der Diffusorrückwand im Laufradaustritt
  • Profildruckbohrungen in den Diffusorschaufeln
  • Pitotsonden im Laufradaustritt
  • Dreiloch-Kobrasonde im Austritt der Diffusorbeschaufelung
  • Dreiloch-Zylindersonde im Diffusoraustritt
  • Räumlich hochauflösende Temperatursonde im Diffusoraustritt

instationär:

  • Halbleiter-Druckaufnehmer im Gehäuse im Laufradeintritt und im Diffusor
  • Halbleiter-Druckaufnehmer zur Profildruckmessung im Diffusor
  • Laser-2-Fokus-Anemometer im Laufradaustrittsbereich und im Diffusor

Strömungssichtbarmachung:

  • Farbeinspritztechnik im Diffusor
  • Instationäre und stationäre Toeplersche Schlierenoptik im Diffusor

Prüfstandsaufbau

1: Radialverdichterstufe, 2: Einlaufstrecke mit Honeycomb, 3: Beruhigungskammer mit Filtern, 4: Gleichstrommotor, 5: Planetengetriebe, 6: druckseitige Drosselklappe mit Schnellöffnung, 7: Motorschieber, 8: Wärmetauscher, 9: Schieber, 10: Massenstromdüse (DIN 1952), 11: saugseitige Drosselklappe mit Schnellöffnung

Komponenten des Prüfstands