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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Betriebszustandes eines Verdichters, vorzugsweise eines Turboverdichters. Mit Hilfe mindestens eines Sensors wird ein Körperschallspektrum des Körperschalls eines Verdichters ermittelt. Mindestens ein Frequenzbereich des Körperschallspektrums wird zum Ermitteln des Betriebszustandes des Verdichters ausgewertet.
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Radiale Verdichter wandeln die Rotationsenergie ihres Rotors in kinetische und potenzielle Energie einer Strömung eines Fluides und damit in dynamischen und statischen Druck um. Die Menge der umgewandelten Energie ist von der Menge und von dem Druckunterschied des den Verdichter durchströmenden Fluides abhängig. Der Arbeitsbereich eines solchen Verdichters umfasst einen stabilen Arbeitsbereich, in dem eine kontinuierliche Förderung des Fluides erfolgt und einen instabilen Arbeitsbereich, in dem eine diskontinuierliche Förderung des Fluides erfolgt. Der instabile Arbeitsbereich ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass sich die Strömung des Fluides bei kleinen Volumenströmen und hohen Druckunterschieden zwischen dem Einlass und dem Auslass des Verdichters von der Beschaufelung des Verdichters ablöst. Dadurch wird der Fördervorgang unterbrochen, das Fluid strömt gegebenenfalls auch in einer der Förderrichtung entgegengesetzten Richtung zurück durch den Verdichter, bis sich die Druckverhältnisse stabilisieren. Der Druck steigt wieder an und es kommt zu einem erneuten Strömungsabriss. Dieser Vorgang wiederholt sich in rascher Folge, wodurch der Verdichter starken mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt wird.
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Um Beschädigungen des Verdichters durch übermäßige Belastungen im instabilen Arbeitsbereich zu vermeiden, werden im Stand der Technik Verfahren eingesetzt, um den Betrieb des Verdichters im instabilen Bereich zu erkennen und den Verdichter derart anzusteuern, dass er wieder im stabilen Arbeitsbereich arbeitet bzw. den stabilen Arbeitsbereich nicht verlässt. Insbesondere ist es das Ziel bekannter Verfahren, zu erkennen, ob der Verdichter kurz vor dem instabilen Arbeitsbereich betrieben wird. Um aerodynamische Instabilitäten zu erkennen, werden Sensoren in einem von dem Fluid durchströmten Raum angebracht, um so mindestens einen Betriebsparameter des Verdichters zu ermitteln. Der ermittelte Betriebsparameter wird mit einem Grenzwert verglichen und bei Überschreiten bzw. Unterschreiten des Grenzwerts wird der Verdichter derart angesteuert, dass er wieder im stabilen Arbeitsbereich arbeitet.
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Bei weiteren bekannten Verfahren werden Körperschallsensoren eingesetzt, die beispielsweise auf der Außenseite des Gehäuses des Verdichters angebracht werden, sodass keine Sensoren in den von dem Fluid durchströmten Raum eingebracht werden müssen. Solche Sensoren können insbesondere als Nachrüstlösung eingesetzt werden.
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Der Vergleich des ermittelten Betriebsparameters mit einem vorbestimmten Grenzwert hat oftmals allerdings den Nachteil, dass die dadurch erhaltenen Ergebnisse ungenau sind und erst spät erkannt wird, wenn der Verdichter den stabilen Arbeitsbereich verlässt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, durch das ein Betriebszustand eines Verdichters einfach ermittelt wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Bei dem Verfahren nach Anspruch 1 umfasst der Frequenzbereich mindestens einen Frequenzabschnitt. Eine Leistung des Körperschalls in dem Frequenzbereich und eine Leistung des Körperschalls in dem Frequenzabschnitt werden ermittelt. Aus der Differenz der Leistung des Körperschalls in dem Frequenzbereich des Körperschallspektrums und der Leistung des Körperschalls in mindestens einem Frequenzabschnitt des Frequenzbereichs wird eine Varianz ermittelt, und der Betriebszustand des Verdichters wird mit Hilfe der Varianz ermittelt. Dadurch wird erreicht, dass der Betriebszustand nicht direkt aus einem Messwert, sondern aus einem von möglichen Fehlerquellen weitestgehend bereinigten Indikator, nämlich der Varianz, ermittelt wird, sodass eine zuverlässige Ermittlung und Überwachung des Betriebszustandes des Verdichters möglich ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Frequenzbereich des Körperschallspektrums derart ausgewertet wird, dass in einem ersten Schritt des Verfahrens eine Tiefpassfilterung des Körperschallspektrums erfolgt, dass in einem zweiten Schritt eine Dezimation und eine Bandpassfilterung des Körperschallspektrums erfolgen, und dass in einem dritten Schritt eine Entfaltung erfolgt, bei der insbesondere Eigenfrequenzen des Gehäuses des Verdichters aus dem Körperschallspektrum entfernt werden. Dadurch wird erreicht, dass die durch Eigenfrequenzen der Strukturen des Verdichters beruhenden systematischen Messfehler minimiert oder vermieden werden, wodurch eine genaue Ermittlung des Betriebszustandes des Verdichters erreicht wird.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Frequenzbereich harmonische Anteile des Körperschalls und Rauschanteile des Körperschalls umfasst, wobei die Leistung des Körperschalls im Frequenzabschnitt der Leistung des Körperschalls im Bereich der harmonischen Anteile entspricht. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Differenz der Leistung des Körperschalls in dem Frequenzbereich und der Leistung des Körperschalls in dem Frequenzabschnitt ein Messwert für die Leistung der Rauschanteile des Körperschalls ist. In diesem Fall ist die Varianz direkt proportional zur Leistung der Rauschanteile. Dadurch ist eine einfache und zuverlässige Ermittlung des Betriebszustandes des Verdichters möglich.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Rauschanteile im Frequenzbereich durch breitbandig abstrahlende Fluidschallanteile, wie Sekundärströmungen, Wirbelablösungen oder Anströmturbulenzen, innerhalb des Verdichters erzeugt werden.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Leistung des Körperschalls in dem Frequenzbereich und die Leistung des Körperschalls in dem Frequenzabschnitt vorzugsweise mit einem mathematischen Modell berechnet werden. Dadurch wird eine größtmögliche Genauigkeit in der Berechnung der Varianz erzielt, die sich aus der Differenz der Leistung des Körperschalls in dem Frequenzbereich und der Leistung des Körperschalls in dem Frequenzabschnitt ergibt.
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Es ist vorteilhaft, wenn die harmonischen Anteile des Körperschalls ganzzahlige Vielfache der Drehfrequenz des Rotors und/oder der Antriebseinheit des Verdichters und/oder ganzzahlige Vielfache der Blattfolgefrequenz des Verdichters umfassen. Die Blattfolgefrequenz ist das Produkt der Drehfrequenz, der Anzahl der Umdrehungen N pro Zeiteinheit t in der Einheit 1/Sekunde, und der Anzahl der Rotorblätter des Verdichters.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die harmonischen Anteile des Körperschalls Frequenzen umfassen, die durch Rotor-Stator-Interaktionen verursacht werden. Darunter werden die Wechselwirkungen zwischen Rotorblättern bzw. rotierenden Schaufeln (Rotoren) und Leitgittern bzw. feststehenden Schaufeln (Statoren) des Verdichters verstanden. Ferner können die harmonischen Anteile des Körperschalls Frequenzen umfassen, die durch Sekundärströmungen und/oder durch Eigenfrequenzen der Strukturen des Verdichters verursacht werden. Dadurch, dass die Frequenzbereiche der harmonischen Anteile des Körperschalls weitestgehend bekannt sind, wird erreicht, dass die Leistung der harmonischen Anteile des Körperschalls mit hoher Präzision ermittelt werden kann.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst der ausgewertete Frequenzbereich niedrige Frequenzen, vorzugsweise im Bereich zwischen 0 kHz und 10 kHz. Dadurch wird erreicht, dass für die Berechnung der Varianz vorteilhafte Frequenzen zur Bestimmung der Varianz verarbeitet werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die die Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigt:
- 1 eine schematische Schnittdarstellung eines radialen Verdichters,
- 2 eine schematische Darstellung eines Kennfeldes des Verdichters nach 1,
- 3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Ermitteln eines Zustandes des Verdichters nach 1,
- 4a das Ergebnis der Berechnung einer Varianz gemäß dem in 3 abgebildeten Verfahren für einen Radialverdichter bei geringer Last,
- 4b zeigt den Zusammenhang des in 4a gezeigten Verlaufs der Varianz mit der Lage des Arbeitspunktes im Kennfeld des Verdichters,
- 5a das Ergebnis der Berechnung der Varianz gemäß dem in 3 abgebildeten Verfahren für einen Radialverdichter bei mittlerer Last,
- 5b den Zusammenhang des in 5a gezeigten Verlaufs der Varianz mit der Lage des Arbeitspunktes im Kennfeld des Verdichters,
- 6a das Ergebnis der Berechnung der Varianz gemäß dem in 3 abgebildeten Verfahren für einen Radialverdichter bei hoher Last,
- 6b den Zusammenhang des in 6a gezeigten Verlaufs der Varianz mit der Lage des Arbeitspunktes im Kennfeld des Verdichters, und
- 7 ein schematisch dargestelltes akustisches Verdichterkennfeld.
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In 1 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Verdichters 10 dargestellt. Der Verdichter 10 umfasst einen über eine Welle 12 antreibbaren Rotor 14, der das in Richtung des Pfeils P1 zuströmende Fluid verdichtet und in Richtung des Pfeils P2 abführt. Solche Verdichter 10 werden auch als Radialverdichter oder Zentrifugalkompressor bezeichnet.
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Der Verdichter 10 hat ein Gehäuse 16, welches den Fluidstrom begrenzt. Das Fluid ist vorzugsweise ein Gas. Bei Verdichtungsvorgängen wird ein vorhandenes Ansaugvolumen mit einem Eingangsdruck p1 zu einem kleineren Volumen mit einem erhöhten Ausgangsdruck p2 zusammengepresst, wobei der Verdichter 10 Rotationsenergie des Rotors 14 in kinetische und potenzielle Energie umwandelt. Die umgewandelte Energie hängt insbesondere von der den Verdichter 10 durchströmenden Fluidmenge ab.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Kennfeldes 100 des Verdichters 10 nach 1. Auf der X-Achse des Kennfelds 100 ist ein Maß für den Fluiddurchsatz aufgetragen, vorzugsweise der Volumenstrom oder der Massenstrom des Fluids, beispielsweise in kg/s oder m3/s. Auf der Y-Achse ist das Verhältnis p1/p2 des Eingangsdrucks p1 zum Ausgangsdruck p2 des Verdichters 10 angezeigt. Durch eine Pumpgrenze 20 im Kennfeld 100 ist ein stabiler Betriebsbereich 22 des Verdichters 10 von einem instabilen Betriebsbereich 24 getrennt. Der aktuelle Betriebspunkt des Verdichters 10, d.h. das aktuelle Druckverhältnis p1/p2 und der aktuelle Betriebsdurchsatz definieren einen aktuellen Arbeitspunkt des Verdichters 10. Im Kennfeld 100 sind sechs Linien 28 bis 33 dargestellt, bei denen die Drehzahl des Verdichters 10 jeweils konstant ist. Ferner sind vier kreisförmige Linien 34 bis 37 dargestellt, bei denen der Wirkungsgrad des Verdichters 10 jeweils konstant ist.
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Durch Verminderung des Fluiddurchsatzes oder durch Anstieg des Ausgangsdrucks p2 überschreitet der Arbeitspunkt die Pumpgrenze 20 und der Verdichter 10 befindet sich im instabilen Betriebsbereich 24, in dem ein sogenanntes Pumpen auftritt. Ein solches Pumpen ist gekennzeichnet durch zyklisches Fördern und Verzögern oder Rückströmen des komprimierten Fluids, wodurch hohe Vibrationen der Bauteile des Verdichters 10, Druckstöße und schnelle Temperaturanstiege des zu verdichtenden Fluids im Verdichter 10 auftreten. Durch die starken mechanischen Belastungen wird die Lebensdauer des Verdichters 10 verringert und die erforderlichen Wartungsintervalle werden verkürzt.
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Neben dem Pumpen können auch weitere Instabilitäten, insbesondere rotierende Strömungsablösungen, auftreten. Rotierende Strömungsablösungen sind nur auf wenige Rotorkanäle der Rotorblätter des Rotors 14 beschränkt. Welche Instabilität beim Überschreiten der Pumpgrenze 20 auftritt, hängt insbesondere von dem Aufbau des Rotors 14 und der Geometrie des Verdichters 10 ab.
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In dem Kennfeld 100 nach 2 ist unterhalb der Pumpgrenze 20 ein Bereich 38 vorhanden, in dem lokale Instabilitäten auftreten. Innerhalb des Bereichs 38 kann es zu kleinen, sogenannten Initialstörungen, des ansonsten stabilen Arbeitsverhaltens des Verdichters 10 kommen. Diese Initialstörungen können insbesondere in Form von Modalwellen und/oder impulsförmigen Störungen, sogenannten Spikes, auftreten. Die Initialstörungen sind Vorläufer des als Pumpen bezeichneten Betriebszustands des Verdichters 10 und Vorläufer von rotierenden Strömungsablösungen oder Strömungsabrissen.
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Um den Betrieb des Verdichters 10 im instabilen Betriebsbereich 24 und/oder im lokal-instabilen Bereich 38 zu detektieren, umfasst der Verdichter 10 mindestens einen Sensor 40, der den Verlauf mindestens eines Betriebsparameters ermittelt. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Sensor 40, der an der Außenseite des Gehäuses 16 angebracht ist, in Form eines Körperschallsensors ausgebildet. Bei alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann der Sensor 40 und/oder mindestens ein weiterer Sensor auch in dem von dem Fluid durchströmten Bereich angeordnet sein.
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Der Körperschallsensor 40 wird zur Ermittlung des Körperschallspektrums des Körperschalls des Verdichters 10 eingesetzt. Das Körperschallspektrum setzt sich aus harmonischen Komponenten, beispielsweise der Drehfrequenz und/oder der Blattfolgefrequenz und/oder einem Vielfachen dieser Frequenzen, sowie aus breitbandigen Rauschanteilen zusammen. Auf die Entstehung der Rauschanteile haben insbesondere Sekundärströmungen, Wirbelablösungen und instationäre Anströmungen im Verdichter 10 einen maßgeblichen Einfluss. Diese Faktoren gelten auch als wichtige Einflussfaktoren der aerodynamischen Stabilität und verändern sich während der Entstehung aerodynamischer Instabilitäten, sodass der Rauschanteil des Körperschalls erfindungsgemäß als Indikator des aerodynamischen Betriebszustandes des Verdichters herangezogen werden kann.
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Das oben beschriebene Prinzip liegt dem Verfahren zu Grunde, dessen Ablauf in 3 dargestellt ist. Das Verfahren basiert auf einem mathematischen Modell zur Berechnung einer Varianz E, wobei der Betriebszustand des Verdichters 10 mit Hilfe der Varianz E ermittelt wird. Nachdem das Verfahren im Schritt S1 gestartet wird, wird nachfolgend im Schritt S2 mit Hilfe des Sensors 40 ein Messwert des Körperschallsignals ermittelt und in einem Datenblock, insbesondere in einem Körperschallspektrum, abgebildet. Im Schritt S3 erfolgt anschließend eine Filterung des ermittelten Messwerts des Körperschallsignals mit Hilfe eines Tiefpassfilters. Den Tiefpassfilter passieren insbesondere nur Signalanteile mit Frequenzen unterhalb einer vorbestimmten Grenzfrequenz. Die vom Tiefpassfilter ausgegebenen Signalanteile werden dann im Schritt S4 einem Dezimationsfilter zugeführt, der eine ganzzahlige Reduzierung der Abtastfrequenz bis zu einem vorbestimmten Wert durchführt. In einer anschließenden Bandpassfilterung wird ein relevanter Frequenzbereich extrahiert, im Schritt S5 erfolgt anschließend eine Entfaltung des in den Schritten S3 bis S4 ausgewerteten Frequenzbereichs. Bei der Entfaltung werden insbesondere Eigenfrequenzen des Gehäuses 16 aus dem Frequenzbereich herausgefiltert.
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Im Schritt S6 werden anschließend harmonische Signalanteile des Körperschalls in dem Frequenzbereich ermittelt. Übliche Frequenzen der harmonischen Signalanteile hängen von der Drehfrequenz und dem Aufbau des Verdichters 10 ab. Bei einer Drehfrequenz von 10.000 U/min werden beispielsweise neben der Grundschwingung, die 166,66 Hz entspricht, auch die Harmonischen der Drehfrequenz, d.h. die ganzzahligen Vielfachen der Drehfrequenz, ermittelt. Ferner werden vorzugsweise auch die Blattfolgefrequenz und die Harmonischen der Blattfolgefrequenz ermittelt. Bei einem Verdichter 10 mit neun Rotorblättern entspricht die Blattfolgefrequenz neun Mal der Drehfrequenz, beispielsweise neun Mal 166,66 Hz. Weitere harmonische Komponenten können durch Rotor-Stator-Interaktionen, Sekundärströmungen und Eigenfrequenzen der Strukturen verursacht werden.
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Im Schritt S7 wird die Leistung des in den Schritten S1 bis S5 ausgewerteten Frequenzbereichs berechnet, in Schritt S8 wird dann die Leistung der in Schritt S6 ermittelten harmonischen Signalanteile berechnet. Aus der Differenz der Leistung des Frequenzbereichs und der Leistung der harmonischen Signalanteile wird dann in Schritt S9 die Leistung des Rauschanteils ermittelt. Die Leistung des Rauschanteils ist direkt proportional zur Varianz E, die ein Indikator für den aerodynamischen Betriebszustand des Verdichters ist. Ein Ansteigen der Varianz E wird als Leistungszunahme des Rauschanteils interpretiert. Im Schritt S8 wird dann abschließend ein gleitender Mittelwert der Varianz E gebildet, um den Trend der Varianz E im Zeitverlauf zu ermitteln.
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Anschließend beginnt der Ablauf in 3 nach der Ermittlung eines neuen Datenblocks wieder mit Schritt S1. Für jeden Datenblock, der gemäß 3 verarbeitet wird, kann die Anzahl und die Amplituden der harmonischen Signalanteile innerhalb des Frequenzbereichs variiert werden, um veränderte Betriebsbedingungen des Verdichters zu berücksichtigen. Während der Verarbeitung eines Datenblocks gemäß 3 werden die Anzahl und die Amplituden der harmonischen Signalanteile innerhalb des Frequenzbereichs als konstant betrachtet.
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Die 4a, 5a, 6a zeigen die Ergebnisse der Berechnung der Varianz E gemäß dem in 3 abgebildeten Verfahren für einen Radialverdichter 10 in drei Lastzuständen. Auf der Y-Achse ist jeweils die Varianz E, auf der X-Achse der Zeitverlauf in Sekunden s angegeben. In 4a ist der Verlauf der Varianz E bei geringer Last, in 5a ist Verlauf der Varianz E bei mittlerer Last und in 6a ist der Verlauf der Varianz E bei hoher Last gezeigt. Die Lastverstellung wird durch eine Verstellung mindestens eines Leitgitters des Verdichters 10 erreicht, innerhalb der einzelnen Lastzustände wird der Betrieb des Verdichters 10 zunächst mit einer weit geöffneten druckseitigen Drosselarmatur gestartet. Anschließend wird die Drosselarmatur schrittweise geschlossen, um den Arbeitspunkt des Verdichters 10 im Kennfeld 100 in Richtung der Pumpgrenze 20 zu verlagern. Die Drosselarmatur kann insbesondere ein Ventil oder eine Klappe sein.
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Bei niedriger Last (4a) fällt die Varianz E bis zum einem Zeitpunkt von 30 s auf einen minimalen Wert ab und steigt anschließend bis zur Pumpgrenze 20 an. Kurz nach dem Überschreiten der Pumpgrenze 20 ist die Varianz E maximal. Danach sinkt die Varianz E aufgrund des durch den Pumpstoß bewirkten Entlastungsvorgangs des Verdichters 10 ab. Bei mittlerer Last (5a) ist ein ausgeprägter fallender Trend zu sehen, bevor die Varianz E bis zur Pumpgrenze 20 ansteigt. Bei hoher Last (6a) ist ausschließlich ein fallender Trend der Varianz E zu beobachten, ein Ansteigen ist erst kurz vor dem Erreichen der Pumpgrenze 20 erkennbar. Der steigende Trend deutet auf die Verstärkung des Rauschanteils des Körperschallsignals hin. Die Verstärkung des Rauschanteils wird auf Sekundärströmungen, Wirbelauslösungen und Anströmturbulenzen zurückgeführt und kann allgemein mit der Entstehung aerodynamischer Turbulenzen assoziiert werden. Der fallende Trend ist hingegen auf einen sinkenden Turbulenzgrad bei sinkender mittlerer Strömungsgeschwindigkeit zurückzuführen.
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4b zeigt den Zusammenhang des in 4a gezeigten Verlaufs der Varianz E mit der Lage des Arbeitspunktes im Kennfeld 200, 5b zeigt den Zusammenhang des in 5a gezeigten Verlaufs der Varianz mit der Lage des Arbeitspunktes im Kennfeld 300, 6b zeigt den Zusammenhang des in 6a gezeigten Verlaufs der Varianz mit der Lage des Arbeitspunktes im Kennfeld 400. Auf der X-Achse der Kennfelder 200, 300, 400 ist die Strömungsgeschwindigkeit des Gases am Eingang des Verdichters 10, auf der Y-Achse der Kennfelder 200, 300, 400 ist das Verhältnis p1/p2 des Eingangsdrucks p1 zum Ausgangsdruck p2 des Verdichters 10 angezeigt. Die mit x dargestellten Arbeitspunkte entsprechen einem hohen Wert der Varianz E, die mit o dargestellten Arbeitspunkte entsprechen einem niedrigen Wert der Varianz E, die mit □ dargestellten Arbeitspunkte entsprechen einem mittleren Wert der Varianz E.
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Aus den Diagrammen 4a bis 6b ist erkennbar, dass ich bei der Reduzierung des Abstandes zur Pumpgrenze 20 ein fallender und ein steigender Trend der Varianz E überlagern. Der fallende Trend ist auf einen sinkenden Turbulenzgrad bei sinkender mittlerer Strömungsgeschwindigkeit zurückzuführen. Der steigende Trend deutet auf die Verstärkung des Rauschanteils aufgrund des Anstiegs breitbandig abstrahlender Strömungsformen wie Sekundärströmungen, Wirbelablösungen und Anströmturbulenzen hin. Weiterhin besteht eine Abhängigkeit der Varianz von der Last des Verdichters 10. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Last insbesondere durch den Anstellwinkel des Leitgitters oder der Leitgitter eingestellt worden. Bei anderen Ausführungsformen kann die Last auch auf andere Weise eingestellt werden, insbesondere durch eine Drehzahlverstellung des Verdichterrotors.
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Ferner ist es möglich, ein in 7 schematisch dargestelltes akustisches Verdichterkennfeld 500 basierend auf den berechneten Varianzen E für eine Reihe von stationären Arbeitspunkten in einem dreidimensionalen Koordinatensystem 510 darzustellen und daraus eine akustische Pumpgrenzlinie 520 abzuleiten. Auf der X-Achse des Koordinatensystems 510 ist die Strömungsgeschwindigkeit des Gases am Saugstutzen des Verdichters 10, auf der Y-Achse des Koordinatensystems 510 ist das Verhältnis p1/p2 des Eingangsdrucks p1 zum Ausgangsdruck p2 angezeigt. Die Z-Achse zeigt einen akustischen Kennfeldwert, der in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit des Gases am Eingang des Verdichters 10 und des Verhältnisses p1/p2 des Eingangsdrucks p1 zum Ausgangsdruck p2 berechnet wird. Eine hoher Wert auf der Z-Achse im Verdichterkennfeld 500 entspricht einem hohen Wert der Varianz E, eine mittlerer Wert auf der Z-Achse im Verdichterkennfeld 500 entspricht einem mittleren Wert der Varianz E, ein geringer Wert auf der Z-Achse im Verdichterkennfeld 500 entspricht einem niedrigen Wert der Varianz E.
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In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung sind ein erster Sensor zum Ermitteln eines Messwerts der Leistung der harmonischen Signalanteile und ein zweiter Sensor zum Ermitteln eines Messwerts der Leistung eines Frequenzbereichs des Körperschallspektrums vorgesehen. Der Rauschanteil und somit die Varianz ergeben sich aus der Differenz der beiden Messwertwerte.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Verdichter
- 12
- Welle
- 14
- Rotor
- 16
- Gehäuse
- 20
- Pumpgrenze
- 22, 24, 38
- Betriebsbereich
- 28 bis 37
- Linie
- 40
- Sensor
- 100, 200, 300, 400, 500
- Kennfeld
- 510
- Koordinatensystem
- 520
- Pumpgrenzlinie
- E
- Varianz
- p1, p2
- Druck
- P1, P2
- Pfeil
- S1 bis S8
- Schritt
