Schalldruckverteilung in Seitenkanalverdichtern

ZusammenfassungIn Seitenkanalverdichtern arbeitet das Laufrad mit hoher Schaufelzahl am Rand des torusförmig am Umfang angeordneten Seitenkanals mit instationärer Strömung. Dabei durchläuft das Schaufelgitter das gesamte instationäre Druckfeld von p _S bis p _D sowie den Unterbrecher mit der Gasexpansion, der den Saugstutzen vom Druckstutzen trennt. Dadurch entstehen im Seitenkanal und besonders an den Unterbrecherein– und Austrittskanten Gasdruckschwingungen, die das Verdichtergehäuse zu mechanischen Schwingungen anregen und die auch als Schalldruck an die Umgebung abgestrahlt werden. Durch die große Schaufelzahl von z=36 bis 80 treten bei Antriebsfrequenzen von f=50 Hz und 60 Hz hochfrequente störende Geräusche von f _S=z f=1,8 bis 4,80 kHz auf, die als tonale Komponenten im Frequenzspektrum des Schalldruckpegels auftreten. Die störenden Geräusche, insbesondere die tonalen Anteile bei den erregenden Drehfrequenzen von f=50 Hz und 60 Hz können durch strömungstechnische und konstruktive Maßnahmen gemindert werden.In side channel compressors the impeller with high blade number works marginal of the circular at the perimeter disposed side channel with unsteady flow. Thereby the impellers grid with high blade number passes through the entire unsteady pressure field from p _S to p _D and the breaker with gas expansion, which separates inlet from outlet. Thus gas pressure oscillations accrue in side channel and especially at the breakers edges of entry and exit, which cause vibrations of the compressors casing and also are beamed as acoustic pressure to the environment. Because of the high blade number from z=36 to 80 at propulsion frequencies of f=50 Hz and 60 Hz high frequency disturbing noises of f _S=z f=1,8 to 4,80 kHz occur, which manifest as tonal components at these frequencies in frequency spectrum of acoustic pressure level. The disturbing noises, especially tonal components at rotary frequencies of f=50 Hz and 60 Hz, can be diminished by fluid mechanical and design features.