Verdichter

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Verdichter

Bräunling, Willy J.G.

Dieses Kapitel beschäftigt sich mit dem vorderen Hauptbereich eines Triebwerks, mit dem bzw. den Verdichter(n). Der Fan gehört mit zu diesem Bereich. Aufbauend auf den Thermischen Turbomaschinen des Kap. 8 wird hier anhand von Zahlenwertbeispielen gezeigt, wie im Rahmen einer Vorauslegung ein vergleichsweise einfacher Mehrwellenverdichter berechnet und eine zugehörige räumliche Schaufelgestaltung vorgenommen werden kann. Spezielle grundlegende Gesichtspunkte bezüglich der Profil- und Schaufelgestaltung im vorderen, mittleren und hinteren Verdichterbereich werden diskutiert, ebenso wie die Wahl der Materialien. Die Beschreibung der geeigneten Profilwahl wird durch numerische, viskose Verdichtergitterberechnungen zusätzlich veranschaulichend unterstützt. Die Leistungsmöglichkeiten von Verdichtern werden durch ihr so genanntes Kennfeld beschrieben und begrenzt. In diesem Zusammenhang werden das Entstehen und der Aufbau eines Kennfeldes erklärt, das in Teilen, bei den so genannten reduzierten Kennfeldgrößen (reduzierter Massenstrom und reduzierte Drehzahl), auf der Machschen Ähnlichkeit basiert. Darüber hinaus wird über instabile Verdichterzustände und sich daraus ergebende stabilisierende Maßnahmen zu reden sein. Damit lässt sich schließlich erklären, was Rotierende Ablösung, Stufenabreißen und Verdichterpumpen bedeutet, warum man in manchen Drehzahlbereichen seitlich Druckluft abblasen muss und wann und weshalb verstellbare Leitschaufeln unentbehrlich sind. Zum Abschluss des Kapitels wird kurz angerissen, welchen Entwicklungsweg schließlich moderne numerische Verdichterauslegungsverfahren und zugehörige Optimierungsmethoden für zukünftige Verdichterweiterentwicklungen bereiten können.