Aerodynamik

Turbo Kompressoren sind Strömungsmaschinen, die ein kompressibles Gas mithilfe von dynamischen Prinzipien verdichten. Dies ermöglicht eine Verdichtung ohne Druckstösse und mit sehr hohem Wirkungsgrad. Zudem beschränken sich auch die Emissionen wie Lärm und Vibrationen auf ein Minimum.

In einem Turbo Kompressor tritt das Gas kontinuierlich in den rotierenden Impeller ein. Mechanische Wellenleistung wird mithilfe der Beschaufelung des Kompressorrads auf das Fluid übertragen, und es findet eine merkliche Druck- und Temperaturerhöhung statt. Die noch verbleibende kinetische Strömungsenergie wird anschliessend in einem Diffusor weitestgehend in Druck umgewandelt. Anschliessend wird das komprimierte Gas entweder in einer Volute gesammelt oder mittels eines Rückführkanals der nächsten Kompressorstufe zugeführt. Celeroton baut hauptsächlich einstufige, radiale Turbo Kompressoren mit einer 3D-Beschaufelung, auch zentrifugale Kompressoren oder Turboradialverdichter genannt. Aber auch eine 2D-Beschaufelung, mixed-flow Turbo Kompressoren, mehrstufige Systeme und Expansionsturbinen kommen zur Anwendung. Mit Turbo Kompressoren können diverse Gase und ein grosser Bereich von Druckverhältnissen, Druckdifferenzen, Massenströmen und Volumenströmen abgedeckt werden.

Die Charakteristik eines Turboradialverdichters zur ölfreien Kompression wird im sogenannten Kompressorkennfeld und im Leistungskennfeld dargestellt. Hierbei wird das Druckverhältnis (Austrittsdruck p2 zu Eintrittsdruck p1) über dem Massenstrom bei konstanter Drehzahl n aufgetragen. Punkte mit demselben Wirkungsgrad η auf verschiedenen Kennlinien werden zu Muschelkurven verbunden. Das Kennfeld wird allgemein nach rechts durch die maximale Drehzahl des Kompressors und nach links durch die Pumpgrenze limitiert. Als Pumpen bezeichnet man dabei eine aerodynamische Instabilität. Ein Betrieb des Verdichters links von der Pumpgrenze ist nicht zulässig. Die Darstellung der Leistung der einzelnen Celeroton-Produkte in dieser Form ist im Detail dem jeweiligen Produktdatenblatt zu entnehmen.

Charakteristik eines Turboradialverdichters im Kompressorkennfeld und Leistungskennfeld dargestellt

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