Frage 21:
Welche physikalischen Grenzen gibt es bezüglich einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit in Gasturbinen?
Antwort:
Grundsätzlich ist es nicht sinnvoll die Strömungsgeschwindigkeiten in einer bereits gebauten Gasturbine zu erhöhen oder zu erniedrigen, da diese Strömungsmaschine für den jeweiligen Betriebspunkt ausgelegt wurde und idealerweise an diesem Betriebspunkt mit dem best möglichen Wirkungsgrad arbeitet. Eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeiten führt in diesem Fall zu Fehlanströmungen und Ablösungen und ggf. wird die Stopfgrenze erreicht.
Bei der Auslegung und Berechnung gibt es folgende physikalische Grenzen für die Strömungsgeschwindigkeit:
a) die mechanische Festigkeit der Schaufeln (mehr Geschwindigkeit bedeutet mehr Impuls)
b) die Strömungsgeschwindigkeit sollte auf keinen Fall nahe an die
Schallgeschwindigkeit reichen oder sogar darüber liegen, da es dadurch zu Verdichtungsstößen kommen kann. (Ausnahme: transsonisch ausgelegte
Strömungsmaschinen, bei denen lokal Überschallgeschwindigkeit auftreten kann.)
Christian Berger, 27.03.2001