Berücksichtigung des Einflusses des Isentropenexponenten auf die Kennfelder von Turbinen

Zusammenfassung

In Prozeßrechnungen für Antriebs- und Kraftwerksanlagen wird das Betriebsverhalten von Turbomaschinen häufig mit Hilfe von Ähnlichkeitskennfeldern beschrieben. Während unterschiedliche Gaskonstanten mit der Ähnlichkeitsdarstellung erfaßt werden können, ist eine korrekte Darstellung bei unterschiedlichen Isentropenexponenten nicht möglich. Dies ist im Hinblick auf die immer höher werdenden Anforderungen an die Genauigkeit von Leistungsberechnungen problematisch. Da die bei unterschiedlichen Isentropenexponenten entstehenden Fehler von der Art der Kennfelddarstellung abhängig sind, wurden hier verschiedene Kennfelddarstellungen für Turbinenkennfelder daraufhin untersucht, wie groß der Einfluß des Isentropenexponenten auf die abhängigen Kennfeldparameter ist. Mit einem Mittelschnittverfahren wurden dazu die Kennfelder von drei verschiedenen Turbinen über einen weiten Betriebsbereich für verschiedene Isentropenexponenten nachgerechnet. Da eine exakte Erfassung des Einflusses nicht möglich ist, sind alle untersuchten Darstellungen mehr oder minder fehlerbehaftet, wobei keine der Darstellungen überlegen ist. Es ergeben sich Abweichungen in den abhängigen Parametern, die bei den geforderten hohen Genauigkeiten nicht mehr zu vernachlässigen sind. Daher wird als Ergebnis der Untersuchung eine mit einem Korrekturansatz arbeitende Kennfelddarstellung vorgeschlagen.