Experimentelle Untersuchung von Niederdruckaxialventilatoren mit Spaltschaufeln

Zusammenfassung

Eine Literaturstudie zeigt, daß Axialverdichter und Hochdruckaxialventilatoren mit Spaltschaufeln höhere Druckzahlen und/oder bessere Wirkungsgrade aufweisen können als Maschinen mit konventionellen Schaufeln. Ob Spaltschaufeln auch bei Niederdruckaxialventilatoren ohne Leitrad und Diffusor vorteilhaft sind, wird in der vorliegenden Arbeit untersucht. Dazu werden drei Laufräder mit Spaltschaufeln und einem Nabenverhältnis von 0,45 entworfen und gebaut. Die Schaufeln besitzen unterschiedliche Profile, insbesondere mit unterschiedlicher Lage des Spaltes. Spaltweite, Schaufelwölbung und Staffelungswinkel werden jeweils variiert. Die Laufräder werden ohne Leitrad und Diffusor aerodynamisch und akustisch auf normgerechten Prüfständen vermessen. Das beste Rad weist im Arbeitspunkt mit dem höchsten Wirkungsgrad (Bestpunkt) eine leicht höhere Druck- und Volumenzahl als vergleichbare Räder mit konventioneller Beschaufelung auf. Als Hauptvorteil wird jedoch der glattere Verlauf der Druck-Volumenstrom-Kennlinie, der flachere Wirkungsgradverlauf und die geringere Geräuschemission im Bereich des Bestpunkts angesehen.