Dämpfung von Rotating Stall in Radialverdichterstufen

Abstract

Radialverdichter neigen im Teillastbereich zu rotierendem Ablösen der Strömung im Laufrad, das oft zu transienten Druckschwingungsvorgängen und zum "Pumpen" des Verdichters führt. Betriebszustände im Teillastbereich mit transienten Vorgängen müssen vermieden werden, da sie den Verdichter und die Anlage durch Schwingungen gefährden können. Durch aktive Baugruppen wie z.B. eine vor‐ oder nachgeschaltete Seitenkanalverdichterstufe kann die Strömung und die instationäre Gasdruckschwingung in Radialverdichterstufen beeinflusst werden und rotierendes Ablösen am Laufrad der Radialverdichterstufe zu kleineren Volumenströmen verschoben oder ganz vermieden werden. Im vorliegenden Beitrag werden experimentelle Ergebnisse für die Kennlinien und die instationären Gasdruckschwingungen in Radialverdichterstufen vorgestellt, die mit einer vorgeschalteten Seitenkanalverdichterstufe gekoppelt wurden. Die erzwungene turbulente Wirbelströmung mit der instationären Gasdruckschwingung in Seitenkanalverdichterstufen wirkt dämpfend auf die instationäre Gasdruckschwingung in der Radialverdichterstufe und begrenzt sowohl den Druckgradienten als auch den maximal erreichbaren Wert der Gasdruckschwingung bei Rotating Stall.