Stonjek, Stefan (2016)
Wirkungsgradaufwertung bei Ventilatoren.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Methode zur Aufwertung des Wirkungsgrades bei Modellabnahmemessungen für Radial- und auch Axialventilatoren, die auf Vorgängerarbeiten aufbaut, hergeleitet und erweitert. Zur Validierung wurden weiterhin zwei Versuchsventilatoren experimentell untersucht, die Verluste dieser Ventilatoren analytisch modelliert und darüber hinaus eine numerische Simulation der Ventilatoren durchgeführt. Die in dieser Arbeit behandelte Aufwertungsmethode ermöglicht die Übertragung der am Modell gemessenen Werte von Wirkungsgrad und Druckziffer auf eine Großausführung mit relativ hoher Genauigkeit. Die Methode ist axiomatisch hergeleitet und ist eine integrale Methode, die nicht auf Einzelverlustanalyse beruht. Vielmehr werden nur die Änderungen im Wirkungsgrad durch maßgebliche von der Reynoldszahl abhängige Verluste, sprich Reibungsverluste, betrachtet. Dies hat den Vorteil, dass Unsicherheiten bei der Modellierung der anderen Verlustanteile nicht in die Methode eingehen. Die Methode besteht aus zwei Schritten: Erst wird die Wirkungsgradänderung im Optimalpunkt der Maschine berechnet. Anschließend wird die Kennlinie entlang einer Geraden im Optimalpunkt zu höheren Durchsätzen verschoben. Die Methode wird durch die Messdaten der geometrisch ähnlichen Radialventilatoren, die in dieser Arbeit untersucht wurden, gut validiert. Sie liefert durchgängig bessere Ergebnisse als bisher verwendete Methoden, wie die Ackeret-Gleichung. Auch bei Axialventilatoren liefert die Methode gute bis sehr gute Ergebnisse im Vergleich zu anderen Aufwertungsmethoden.

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