Kopplung von Gasdruckschwingungen in Radialverdichtern

Zusammenfassung

 In Radialverdichtern treten instationäre Strömungsvorgänge auf, die sich besonders stark im Übergangsbereich der Laufradströmung in den ruhenden Leiteinrichtungen wie Radialdiffusor oder Spiralgehäuse bemerkbar machen. Diese instationäre Strömung verursacht Gasdruckschwingungen erheblicher Größe. Werden von der instationären Strömung zwei oder mehrere Gasdruckschwingungen erzeugt, die aus unterschiedlichen Erregungen mit unterschiedlicher Frequenz resultieren, so treten Kopplungen der Gasdruckschwingungen auf, die zu neuen Schwingungserscheinungen und zu Seitenbändern an der Grundfrequenz im Frequenzspektrum führen. Bei Kenntnis der Frequenzen und der Größe der Druckschwingungsamplituden der Einzelschwingungen mit sinusförmigem Schwingungsverlauf kann der resultierende Gasdruckschwingungsverlauf gekoppelter Gasdruckschwingungen berechnet und auch experimentell nachgewiesen werden.

Abstract

 Unsteady flow processes occur in centrifugal compressors, especially noticeable in passing region between impeller flow and reposing diffusers like return bend or radial diffuser. This unsteady flow causes gas pressure oscillations of considerable extent. If the unsteady flow generates two or more gas pressure oscillations, which result of different arousals with different frequencies, interconnection of gas pressure oscillations occur, leading into new vibration occurrences and side bands at base frequency in frequency spectrum. If frequencies and magnitude of pressure oscillation amplitudes of single oscillations with sinusoidal oscillation progression are known, the resulting gas pressure oscillation progression of interconnected gas pressure oscillations can be calculated and also experimental proven.