Inhaltsverzeichnis
3.1.2 Bauteilprobleme im Verdichterbereich: Ursachen und Abhilfen
Für viele Autobesitzer ist es unbefriedigend, bei einem Problem oder einer Auskunft lediglich zu hören, “es ist der Motor” oder “die Bremsen sind nicht in Ordnung”. Der Betreiber will sich verständlicherweise auch ein eigenes Bild vom technischen Problem seines ”Freundes” machen. So kann er mögliche Folgen einer Entscheidung erkennen, Konsequenzen besser abschätzen und diese gezielt beeinflussen. Die Voraussetzungen hierfür, sollen ihm in den Kapiteln über typische Probleme der Bauteile der jeweiligen Gasturbinenkomponenten geboten werden.
Der Verdichter ist besonders sensibel gegenüber Beschädigungen und Veränderungen ( "Bild 3.1.1-2") an aerodynamisch wirksamen (Schaufelblätter) und/oder die Strömung leitenden Flächen (Gehäuseoberfläche). Dies hat mehrere Gründe:
- Der Verdichter muss, im Gegensatz zur Turbine, der Strömung Energie zuführen. Seine Effektivität, d.h. sein Wirkungsgrad, reagiert dabei auf die Energieübertragung behindernde Einflüsse besonders empfindlich. Dazu gehören Rauigkeit, Profilveränderung und Vergrößerung des Spitzenspalts ( "Bild 3.1.1-3").
- Auf Grund der Kompression werden nach hinten im Verdichter Beschaufelung und Strömungsquerschnitte immer kleiner. Je filigraner die Beschaufelung, umso mechanisch empfindlicher. Deshalb lösen bei einem Schaufelbruch die Fremdkörper und/oder Bruchstücke der Beschaufelung stromab einen lawinenartig anwachsenden Schaden aus.
- Der ansteigende Druck bedingt eine dünnere Grenzschicht an den Blattoberflächen hinterer Schaufelstufen. So steigt die Empfindlichkeit gegenüber Rauigkeiten. Diese machen sich erst negativ bemerkbar, wenn Rauigkeitsspitzen den laminaren Grenzschichtanteil durchstoßen.
Aus diesen Gründen ist verständlich, dass sich Blattprofile, Blattrauigkeit und Spitzenspalte über die Betriebszeit möglichst nicht nachteilig verändern sollten.