EP0593797B1 - Stabilisierungseinrichtung zur Kennfelderweiterung eines Verdichters - Google Patents

Stabilisierungseinrichtung zur Kennfelderweiterung eines Verdichters Download PDF

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EP0593797B1
EP0593797B1 EP92117780A EP92117780A EP0593797B1 EP 0593797 B1 EP0593797 B1 EP 0593797B1 EP 92117780 A EP92117780 A EP 92117780A EP 92117780 A EP92117780 A EP 92117780A EP 0593797 B1 EP0593797 B1 EP 0593797B1
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EP
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ring
stabilization device
max
impeller
compressor
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Daniel Arnet
Klaus Dr. Heinrich
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ABB Asea Brown Boveri Ltd
ABB AB
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ABB Asea Brown Boveri Ltd
Asea Brown Boveri AB
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    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
    • F04D27/0215—Arrangements therefor, e.g. bleed or by-pass valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D29/4213—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
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    • F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
    • F04D29/681—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/685—Inducing localised fluid recirculation in the stator-rotor interface
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S415/00—Rotary kinetic fluid motors or pumps
    • Y10S415/914—Device to control boundary layer

Definitions

  • the invention relates to a stabilization device for expanding a characteristic map of a compressor according to the preamble of claim 1.
  • Such stabilization devices are known for axial and radial compressors, see e.g. GB-A-761 937, FR-A-1 528 797 or GB-A-798 480.
  • turbocompressors the aim is to achieve monotonically decreasing characteristics with increasing flow without hysteresis in order to achieve high reliability in part-load operation. Such continuous characteristics are called stable.
  • stable characteristics are more difficult to achieve the greater the pressure ratio at the design point. For this reason, attempts are made to generate the desired characteristics using additional stabilization devices.
  • Patent specification EP 0 229 519 describes a stabilizing device for a radial compressor, which is characterized in that the inner housing has radial bores or slots as the sheathing of the impeller. that create a connection between the flow channel and the blading and are more or less covered by the blades on the blade side. As a result, the pump or stability limit is shifted in a characteristic curve, but at the same time the efficiency of the compressor is greatly reduced.
  • a centrifugal compressor (US Pat. No. 4,212,585) is also known, in which there is an additional housing with free recesses which extend in the direction of flow.
  • these recesses produce a pumping action, ie unstable characteristic curves, particularly in the part-load range.
  • the stabilizing device described in the patent specification CH 675 279 also consists of a recess in the housing of the radial compressor, but in this recess a stabilizing ring is integrated, which is arranged in front of the impeller and outside of the main flow and carries a number of blades on its outer circumference the inner contour of the recess are anchored.
  • the disadvantage of this solution is the complex design of the housing and the stabilization device.
  • the known technical solutions for stabilizing the compressor map include a special design of the compressor housing.
  • a recirculation flow is made possible through or in the openings arranged in the compressor housing.
  • the invention tries to avoid all these disadvantages. It is based on the task of broadening the compressor map to a small throughput by stabilizing the flow and at the same time eliminating the vibration and play problems in the impeller inlet area. Furthermore, it is based on the additional task of reducing the influence of the boundary layer on the flow conditions at the blade leading edges in the compressor with stabilizing device.
  • a recirculation channel is arranged between the ring and the housing of the compressor, which has an opening to the impeller at its rear end in the direction of flow, and only after the rear end of this opening between the impeller and the wall of the housing the close game that was usual up until now still exists.
  • the compressor consists of the housing 3 and the impeller 5.
  • the impeller 5 is equipped with a co-rotating, thin ring 2 connected to the blades 1.
  • the front edge of the ring 2 lying in the flow direction of the gas is located axially in front of the inlet edges of the rotor blades 1.
  • a recirculation channel 4 is arranged, which through the outer surface of the ring 2 and the inner surface of the compressor housing 3 is limited.
  • the recirculation channel 4 has an opening towards the impeller 5 at its rear end in the flow direction. Only from the rear end of this opening on the impeller 5 and the inner wall of the housing 3 have the usual tight play.
  • the ring 2 supports the blade leading edges in both the tangential and radial directions. As a result, the amplitudes of the blade vibrations are greatly reduced and the mechanical blade load is reduced. Due to the reduced blade load, the rotor blades 1 can be made thinner than is possible without a ring, which in turn increases the efficiency of the impeller.
  • the radial recirculation channel 4 located next to the impeller 5 primarily stabilizes the compressor map.
  • the recirculation flow stabilizing the flow can be formed when the compressor is throttled.
  • the compressor map is widened to small volume flows.
  • the map is also broadened towards large volume flows, since at very high throughput, when the speed of sound already exists in the narrowest impeller cross section, fluid can flow into impeller 5 through recirculation channel 4.
  • the boundary layer formed in the inflow area to the impeller 5 on the outer wall of the housing 3 no longer influences the flow conditions at the front edges of the rotor blades 1, since it flows past the blade inlet edges in the recirculation channel 4 located next to the impeller 5. Boundary layer compensation through an adapted blade shape is therefore not necessary.
  • the boundary layer which forms on the co-rotating, axially projecting ring 2 rotates with the ring 2. It therefore has a swirl component which is aligned with the rotation of the impeller. This reduces the Mach number the blade leading edges, which causes a better swallowing ability of the impeller.
  • Another advantage of the invention is that the large distance between the ring 2 and the housing 3 in the impeller entry area means that there are no more play problems and there are new degrees of freedom for the design of the outer contour of the impeller 5.
  • FIG. 2 shows further exemplary embodiments of the invention which relate to a different arrangement and design of the ring 2 on a radial compressor.
  • the ring 2 which is fixedly connected to the rotor blades 1, is flush with the blade inlet edges, while in FIG. 3 the edge of the ring 2, which is in the flow direction, is located axially behind the blade inlet edges.
  • FIG. 4 shows that the size of the radius of the ring 2 can be changed in the axial direction.
  • the surface of the ring 2 has a certain roughness because this has a favorable influence on the swirl of the boundary layer adhering to the ring 2.
  • the surface roughness R z should be in the range from 6.3 to max. 40, preferably 20.
  • the ratio of the common meridian arc length between the ring and the outer blade cut to the meridian arc length of the outer blade cut s 1 / s max is 0.05 up to max. 0.2, preferably 0.09.
  • the ratio of the meridian arc length from the blade leading edge to the end of the opening of the recirculation channel to the meridian arc length of the outer blade section s 2 / s max is 0.15 to max.
  • the ratio of the distance between the flow direction front edge of the ring 2 from the blade leading edge to the meridian arc length of the outer blade cut 1 / s max is -0.1 to max. 0.6, preferably 0.41 and the ratio of the height of the recirculation channel to the outer radius of the impeller ⁇ r / r 2 is 0.075 to max.0.2, preferably 0.11.
  • the stabilizing device according to the invention can of course also be installed in axial compressors.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Sustainable Development (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft einen Stabilisierungseinrichtung zur Kennfelderweiterung eines Verdichters gemäss Oberbegriff des Anspruches 1.
    • Stand der Technik
  • Derartige Stabilisierungseinrichtungen sind für axiale und radiale Verdichter bekannt, siehe z.B. GB-A-761 937, FR-A-1 528 797 oder GB-A-798 480. Bei Verwendung von Turboverdichtern wird angestrebt, mit wachsendem Durchfluss monoton fallende Kennlinien ohne Hysterese zu erzielen, um eine hohe Zuverlässigkeit bei Teillastbetrieb zu erreichen. Solche kontinuierliche Kennlinien werden als stabil bezeichnet. Bei Teillast sind jedoch stabile Kennlinien um so schwerer zu erzielen, je grösser das Druckverhältnis im Auslegungspunkt ist. Deshalb versucht man mittels zusätzlicher Stabilisierungseinrichtungen die gewünschten Kennlinien zu erzeugen.
  • In der Patentschrift EP 0 229 519 wird eine Stabilisierungseinrichtung für einen Radialverdichter beschrieben, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Innengehäuse als Ummantelung des Schaufelrades radiale Bohrungen oder Schlitze aufweist, die eine Verbindung zwischen Anströmungskanal und Beschaufelung herstellen und dabei schaufelseitig von den Schaufeln mehr oder minder überdeckt werden. Dadurch wird zwar die Pump- oder Stabilitätsgrenze kennlinienförmig verschoben, aber gleichzeitig wird der Wirkungsgrad des Verdichters stark herabgesetzt.
  • Bekannt ist auch ein Zentrifugalkompressor (US 4,212,585), bei dem ein Gehäusezusatz mit freien Ausnehmungen vorhanden ist, die sich in Strömungsrichtung erstrecken. Diese Ausnehmungen bewirken aber besonders im Teillastbereich eine Pumpwirkung, also instabile Kennlinien. Die in der Patentschrift CH 675 279 beschriebenen Stabilisierungseinrichtung besteht ebenfalls aus einer Ausnehmung im Gehäuse des Radialverdichters, wobei aber in diese Ausnehmung ein Stabilisierungsring integriert ist, der vor dem Laufrad und ausserhalb der Hauptströmung angeordnet ist und an seinem Aussenumfang eine Anzahl Schaufeln trägt, die an der Innenkontur der Ausnehmung verankert sind. Der Nachteil dieser Lösung ist die aufwendige Gestaltung des Gehäuses und der Stabilisierungseinrichtung.
  • Zusammenfassend ist festzustellen, dass die bekannten technischen Lösungen zur Stabilisierung des Verdichterkennfeldes eine spezielle Gestaltung des Verdichtergehäuses beinhalten. Bei starker Drosselung des Verdichters wird eine Rezirkulationsströmung durch die bzw. in den im Verdichtergehäuse angeordneten Öffnungen ermöglicht.
  • Der Nachteil dieser bekannten technischen Lösungen ist die aufwendige Gehäusegestaltung. Ausserdem sind bei herkömmlichen Radialradkonstruktionen die Laufschaufeln im Eintrittsbereich durch Schwingungen stark belastet, welche durch die bekannten Stabilisatoren noch verstärkt werden können. Desweiteren verursacht die sich an der Gehäusewand entwickelnde, bei langen Zuströmwegen dicke Grenzschicht im Schaufelaussenbereich ungünstige Zuströmbedingungen, wenn diese nicht durch eine komplizierte Schaufelgeometrie kompensiert werden. Ein weiterer Nachteil ist der auf Grund der engen Spiele zwischen Gehäuse und Laufrad erforderliche hohe Fertigungsaufwand.
    • Darstellung der Erfindung
  • Die Erfindung versucht all diese Nachteile zu vermeiden. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verdichter durch Stabilisierung der Strömung das Verdichterkennfeld zu kleinem Durchsatz hin zu verbreitern und gleichzeitig die Schwingungs- und Spielprobleme im Laufradeintrittsbereich zu beseitigen. Desweiteren liegt ihr noch die zusätzliche Aufgabe zugrunde, bei dem Verdichter mit Stabilisierungseinrichtung den Grenzschichteinfluss auf die Strömungsverhältnisse an den Schaufelvorderkanten zu verringern.
  • Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zwischen dem Ring und dem Gehäuse des Verdichters ein Rezirkulationskanal angeordnet ist, welcher an seinem in Strömungsrichtung hinteren Ende eine Öffnung zum Laufrad hin hat, wobei im Anschluss an das hintere Ende dieser Öffnung zwischen Laufrad und Wand des Gehäuses nur noch das bisher übliche enge Spiel besteht.
  • Die Vorteile der Erfindung sind unter anderem in einer Verbreiterung des Verdichterkennfeldes zu kleinen, aber auch zu grossen Volumenströmen hin zu sehen. Gleichzeitig werden die Amplituden der Schaufelschwingungen im Laufradseintrittsbereich reduziert, wodurch die Laufschaufeln dort dünner als bisher ausgeführt werden können. Dadurch wird der Laufradwirkungsgrad erhöht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch den grossen radialen Abstand zwischen dem Ring und dem Gehäuse im Laufradeintrittsbereich keine Spielprobleme auftreten. Ausserdem beeinflusst die im Zuströmbereich zum Laufrad an der Gehäuseaussenwand entstandene Grenzschicht nicht mehr die Strömungsverhältnisse an den Schaufelvorderkanten, da sie im neben dem Laufrad liegenden Kanal an den Eintrittskanten der Laufschaufeln vorbei fliesst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • In der Zeichnung sind 5 Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand eines Radialverdichters dargestellt.
  • Die Fig. 1 bis 5 zeigen jeweils einen Teilmeridianschnitt des Verdichters mit der Stabilisierungseinrichtung.
  • Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt. Die Strömungsrichtung des Arbeitsmittels ist mit Pfeilen bezeichnet.
    • Weg zur Ausführung der Erfindung
  • In Fig. 1 ist ein Teil eines Radialverdichters mit einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Stabilisierungseinrichtung dargestellt. Der Verdichter besteht aus dem Gehäuse 3 und dem Laufrad 5. Das Laufrad 5 ist mit einem fest mit den Laufschaufeln 1 verbundenen mitrotierenden dünnen Ring 2 ausgerüstet. Die in Strömungsrichtung des Gases liegende vordere Kante des Ringes 2 befindet sich in diesem Fall axial vor den Eintrittskanten der Laufschaufeln 1. Zwischen dem Ring 2 und dem Gehäuse 3 des Verdichters ist ein Rezirkulationskanal 4 angeordnet, welcher durch die Aussenfläche des Ringes 2 und die Innenfläche des Verdichtergehäuses 3 begrenzt wird. Der Rezirkulationskanal 4 hat an seinem in Strömungsrichtung hinteren Ende eine Öffnung zum Laufrad 5 hin. Erst vom hinteren Ende dieser Öffnung an haben das Laufrad 5 und die Innenwand des Gehäuses 3 das übliche enge Spiel.
  • Der Ring 2 stützt die Schaufeleintrittskanten sowohl in tangentialer als auch in radialer Richtung ab. Dadurch werden die Amplituden der Schaufelschwingungen starkt reduziert und die mechanische Schaufelbelastung sinkt. Auf Grund der reduzierten Schaufelbelastung können die Laufschaufeln 1 dünner als ohne Ring möglich ausgeführt werden, was wiederum eine Erhöhung des Laufradwirkungsgrades bewirkt.
  • Der neben dem Laufrad 5 liegende radiale Rezirkulationskanal 4 bewirkt in erster Linie die Stabilisierung des Verdichterkennfeldes. Durch diesen Strömungskanal 4 kann sich bei einer Drosselung des Verdichters der die Strömung stabilisierende Rezirkulationsstrom ausbilden. Das Verdichterkennfeld wird dadurch zu kleinen Volumenströmen hin verbreitert. Andererseits wird das Kennfeld auch zu grossen Volumenströmen hin verbreitert, da bei sehr grossem Durchsatz, wenn im engsten Laufradquerschnitt bereits Schallgeschwindigkeit herrscht, durch den Rezirkulationskanal 4 Fluid in das Laufrad 5 einströmen kann. Die im Zuströmbereich zum Laufrad 5 an der Aussenwand des Gehäuses 3 entstandene Grenzschicht beeinflusst nicht mehr die Strömungsverhältnisse an den Vorderkanten der Laufschaufeln 1, da sie im neben dem Laufrad 5 liegenden Rezirkulationskanal 4 an den Schaufeleintrittskanten vorbei fliesst. Eine Grenzschichtkompensation durch eine angepasste Schaufelform ist somit nicht nötig.
  • Die Grenzschicht, die sich am mitrotierenden, axial vorstehenden Ring 2 ausbildet, rotiert mit dem Ring 2. Sie hat deshalb eine Drallkomponente, die mit der Laufraddrehung gleichgerichtet ist. Dadurch reduziert sich die Machzahl an den Schaufeleintrittskanten, was ein besseres Schluckvermögen des Laufrades bewirkt.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch den grossen Abstand zwischen dem Ring 2 und dem Gehäuse 3 im Laufradeintrittsbereich keine Spielprobleme mehr auftreten und sich dort neue Freiheitsgrade für die Gestaltung der Aussenkontur des Laufrades 5 ergeben.
  • In den Fig. 2 bis 4 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung, die sich auf eine unterschiedliche Anordnung und Gestaltung des Ringes 2 beziehen, an einem Radialverdichter dargestellt. In Fig. 2 schliesst der mit den Laufschaufeln 1 fest verbundene Ring 2 bündig mit den Schaufeleintrittskanten ab, während sich in Fig. 3 die in Strömungsrichtung vordere Kante des Ringes 2 axial hinter den Schaufeleintrittskanten befindet. Fig. 4 zeigt, dass die Grösse des Radius des Ringes 2 in axialer Richtung veränderbar ist.
  • Vorteilhaft ist, wenn die Oberfläche des Ringes 2 eine gewisse Rauhigkeit aufweist, weil dadurch der Drall der am Ring 2 haftenden Grenzschicht günstig beeinflusst wird. Die Oberflächenrauhigkeit Rz sollte im Bereich von 6,3 bis max. 40, vorzugsweise bei 20, liegen.
  • Bei axialer Positionierung des Ringes 2 (Fig. 5) liegen die Abmessungen der in Strömungsrichtung hinteren Öffnung des Rezirkulationskanals 4 in folgenden Bereichen: Das Verhältnis von gemeinsamer Meridianbogenlänge zwischen Ring und äusserem Schaufelschnitt zur Meridianbogenlänge des äusseren Schaufelschnitts s1/smax beträgt 0,05 bis max. 0,2, vorzugsweise 0,09. Das Verhältnis der Meridianbogenlänge von der Schaufeleintrittskante bis zum Ende der Öffnung des Rezirkulationskanals zur Meridianbogenlänge des äusseren Schaufelschnitts s2/smax beträgt 0,15 bis max.0,4, vorzugsweise 0,27, das Verhältnis des Abstandes der in Strömungsrichtung liegenden vorderen Kante des Ringes 2 von der Schaufeleintrittskante zur Meridianbogenlänge des äusseren Schaufelschnitts 1/smax beträgt -0,1 bis max. 0,6, vorzugsweise 0,41 und das Verhältnis der Höhe des Rezirkulationskanals zum Aussenradius des Laufrades Δr/r2 beträgt 0,075 bis max.0,2, vorzugsweise 0,11.
  • Die erfindungsgemässe Stabilisierungseinrichtung kann selbstverständlich auch in Axialverdichtern angebracht werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Laufschaufel
    2
    Ring
    3
    Gehäuse
    4
    Rezirkulationskanal
    5
    Laufrad
    smaX
    Meridianbogenlänge des äusseren Schaufelschnitts
    s1
    gemeinsame Meridianbogenlänge zwischen Ring und äusserem schaufelschnitt
    s2
    Meridianbogenlänge von der Schaufeleintrittskante bis zum Ende der Öffnung des Rezirkulationskanals
    1
    Abstand der in Strömungsrichtung liegenden vorderen Kante des Ringes von der Schaufeleintrittskante
    Δr
    Höhe des Rezirkulationskanals
    r2
    Aussenradius des Laufrades

Claims (9)

  1. Stabilisierungseinrichtung zur Kennfelderweiterung eines Verdichters, mit einem fest mit den Laufschaufeln (1) verbundenen mitrotierenden Ring (2), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ring (2) und dem Gehäuse (3) des Verdichters ein Rezirkulationskanal (4) angeordnet ist, welcher an seinem in Strömungsrichtung hinteren Ende eine Öffnung zum Laufrad (5) hin hat, wobei im Anschluss an das hintere Ende dieser Öffnung zwischen Laufrad (5) und Wand des Gehäuses (3) nur noch das übliche enge Spiel besteht.
  2. Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Strömungsrichtung liegende vordere Kante des Ringes (2) bündig mit den Eintrittskanten der Laufschaufeln (1) abschliesst.
  3. Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Strömungsrichtung liegende vordere Kante des Ringes (2) axial vor den Eintrittskanten der Laufschaufeln (1) liegt.
  4. Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Strömungsrichtung liegende vordere Kante des Ringes (2) axial nach den Eintrittskanten der Laufschaufeln (1) liegt.
  5. Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius des Ringes (2) in axialer Richtung veränderbar ist.
  6. Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (2) eine Oberflächenrauhigkeit Rz im Bereich von 6,3 bis max. 40 aufweist.
  7. Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, das die Oberflächenrauhigkeit Rz des Ringes (2) 20 beträgt.
  8. Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei axialer Position des Ringes (2) die Abmessungen des Strömungskanals (4) bestimmt werden durch ein Verhältnis der gemeinsamen Meridianbogenlänge zwischen Ring und oberer Schaufelkante (s1) zur Meridianbogenlänge des äusseren Schaufelschnitts (smax) von 0,05 bis max. 0,2, ein Verhältnis der Meridianbogenlänge von der Schaufeleintrittskante bis zum Ende der Öffnung des Strömungskanals (s2) zur Meridianbogenlänge des äusseren Schaufelschnitts (smax) von 0,15 bis max. 0,4, ein Verhältnis des Abstandes der in Strömungsrichtung liegenden vorderen Kante des Ringes von der Schaufelein trittskante (1) zur Meridianbogenlänge des äusseren Schaufelschnitts (smax) von -0,1 bis max. 0,6 und ein Verhältnis der Höhe des Rezirkulationskanals (Δr) zum Aussenradius des Laufrades (r2) von 0,075 bis max. 0,2.
  9. Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verhältnisse s1/smax=0,09, s2/smaX=0,27, l/smaX=0,41 und Δr/r2=0,11 betragen.
EP92117780A 1992-10-17 1992-10-17 Stabilisierungseinrichtung zur Kennfelderweiterung eines Verdichters Expired - Lifetime EP0593797B1 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE59206751T DE59206751D1 (de) 1992-10-17 1992-10-17 Stabilisierungseinrichtung zur Kennfelderweiterung eines Verdichters
EP92117780A EP0593797B1 (de) 1992-10-17 1992-10-17 Stabilisierungseinrichtung zur Kennfelderweiterung eines Verdichters
US08/124,544 US5403149A (en) 1992-10-17 1993-09-22 Stabailization device for extending the characteristic map of a compressor
KR1019930020797A KR940009536A (ko) 1992-10-17 1993-10-08 압축기의 특성 지도를 확장하기 위한 안정화 장치
CZ932158A CZ283618B6 (cs) 1992-10-17 1993-10-13 Stabilizační zařízení pro rozšíření charakteristického pole kompresoru
JP5258707A JPH06193594A (ja) 1992-10-17 1993-10-15 圧縮機の特性ダイアグラムを拡大するための安定化装置
FI934570A FI934570A (fi) 1992-10-17 1993-10-15 Stabileringsapparatur foer utvidgning av en kompressors kurvskara

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Publication Number Publication Date
EP0593797A1 EP0593797A1 (de) 1994-04-27
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014222877A1 (de) 2014-11-10 2016-05-12 Siemens Aktiengesellschaft Laufrad einer Radialturbofluidenergiemaschine, Stufe

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19513508A1 (de) * 1995-04-10 1996-10-17 Abb Research Ltd Verdichter
FR2806442B1 (fr) * 2000-03-17 2003-01-10 Turbomeca Turbomachine comportant un dispositif de suppression des vibrations dues aux resonances acoustiques
US7189059B2 (en) * 2004-10-27 2007-03-13 Honeywell International, Inc. Compressor including an enhanced vaned shroud
DE102005019938A1 (de) * 2005-04-29 2006-11-09 Daimlerchrysler Ag Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine
DE102005052466A1 (de) * 2005-11-03 2007-05-10 Mtu Aero Engines Gmbh Mehrstufiger Verdichter für eine Gasturbine mit Abblasöffnungen und Einblasöffnungen zum Stabilisieren der Verdichterströmung
US8061974B2 (en) * 2008-09-11 2011-11-22 Honeywell International Inc. Compressor with variable-geometry ported shroud
EP3530957B1 (de) * 2017-02-08 2021-05-12 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Verdichter und turbolader
WO2019087389A1 (ja) 2017-11-06 2019-05-09 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 遠心圧縮機及びこの遠心圧縮機を備えたターボチャージャ

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2827261A (en) * 1953-08-21 1958-03-18 Garrett Corp Fluid propulsion apparatus
GB761937A (en) * 1953-08-21 1956-11-21 Garrett Corp Improvements in or relating to a rotary fluid pressure converting device such as a turbine, compressor, pump or the like
GB798480A (en) * 1955-07-04 1958-07-23 Chrysler Corp Improvements in or relating to centrifugal compressors
FR1528797A (fr) * 1967-04-17 1968-06-14 Lyonnaise Ventilation Perfectionnements aux ventilateurs centrifuges
US4212585A (en) * 1978-01-20 1980-07-15 Northern Research And Engineering Corporation Centrifugal compressor
US4930979A (en) * 1985-12-24 1990-06-05 Cummins Engine Company, Inc. Compressors
EP0229519B2 (de) * 1985-12-24 1996-11-13 Holset Engineering Company Limited Kompressoren
KR900007253B1 (ko) * 1986-05-19 1990-10-06 우수이 고꾸사이 산교 가부시기가이샤 고속축류팬용 블레이드
CH675279A5 (de) * 1988-06-29 1990-09-14 Asea Brown Boveri
US4930978A (en) * 1988-07-01 1990-06-05 Household Manufacturing, Inc. Compressor stage with multiple vented inducer shroud
DE4027174A1 (de) * 1990-08-28 1992-03-05 Kuehnle Kopp Kausch Ag Kennfeldstabilisierung bei einem radialverdichter
US5304033A (en) * 1992-07-20 1994-04-19 Allied-Signal Inc. Rotary compressor with stepped cover contour
US5275531A (en) * 1993-04-30 1994-01-04 Teleflex, Incorporated Area ruled fan blade ends for turbofan jet engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014222877A1 (de) 2014-11-10 2016-05-12 Siemens Aktiengesellschaft Laufrad einer Radialturbofluidenergiemaschine, Stufe
WO2016074889A1 (de) 2014-11-10 2016-05-19 Siemens Aktiengesellschaft Laufrad einer radialturbofluidenergiemaschine, stufe

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FI934570A0 (fi) 1993-10-15

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