Erstellung eines Auswerteverfahrens der stationären und instationären Wanddruckverteilung am schnelllaufenden Radialverdichter (SRV5) und Vergleich mit numerischen Strömungssimulationen

Abstract

Für die Auswertung der instationären Druckmessgeber am schnelllaufenden Radialverdichter SRV5 wurde ein Datenverarbeitungsprozess entwickelt und erstmals erfolgreich getestet. Die instationären Messdaten werden über eine Ansteuerungssoftware vom Transientenrekorder (Dewesoft 7.0) gezielt ausgelesen, in ein im Rahmen der Arbeit neu erstelltes und auf Matlab-Code basierendes Auswerteskript eingelesen und entsprechend der Einbauposition der Druckaufnehmer und dem mitgeschriebenen Zeitsignal in Wanddruckverteilungen umgerechnet und abgespeichert. Zur besseren Darstellung wurde vom kartesischen Koordinatensystem (x, y, z) bzw. zylindrischen Koordinatensystem (x, r, theta) in ein Stromflächen-Koordinatensystem (m’-theta), bestehend aus der auf den örtlichen Radius bezogenen Lauflänge und dem Umfangswinkel, transformiert. Das m’-theta System hat sich für die Profilauslegung als besonders vorteilhaft erwiesen, weil es winkeltreu ist. Anströmwinkel, Abströmwinkel und die Umlenkung werden richtig wiedergegeben. Hinzu kommt, dass es durch die Darstellung im m’-theta System möglich ist, die komplexe 3D Geometrie des Radialverdichters in der Ebene (2D) abzubilden. Die mit dem am Institut entwickelten CFD Code TRACE erzeugten numerischen Ergebnisse werden über den ebenfalls am Institut entwickelten, sehr umfangreichen, Postprozessor POST ausgewertet. Insgesamt zeigen die bei den drei ausgewählten Betriebspunkten und der Auslegungsdrehzahl von 50000 Upm aufgenommen Wanddruckverteilungen eine sehr gute Vergleichbarkeit mit den numerischen Resultaten.