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We present an approximation model for the chord length of radial turbocompressors. The model enables the calculation of a compressor's chord Reynold's number during the machine design process. The chord Reynold's number is shown to be the most accurate representation of the fluid dynamic properties inside the radial turbocompressor's impeller. It — however — requires the computation of the chord length, which is only available after defining the final impeller geometry. The method presenting in this paper only employs the compressors principal dimensions to approximate the chord length. The chord is modelled using a Bézier spline and quarter ellipse. This enables the earlier use of the chord Reynold's number during the machine design process of radial turbocompressors.
Electromagnetic Design
(2023)
We present a simulation data-based efficiency approximation for radial turbocompressors, which is implemented in the well-known Cordier diagram.
A sophisticated CAE workflow is used to calculate the operational characteristics of 50 machine designs with 50 impeller geometry variations each.
A Kriging-based surrogate model is trained to approximate the efficiency of any machine designs' best geometry design.
The models are implemented into a machine design workflow.
As a result, duty-specific Cordier lines are introduced. They are automatically generated for a set of machine design parameters.
The efficiency of the designs along the duty-specific Cordier lines is approximated.
Using optimization techniques, an optimal compressor design for the given duty on every specific Cordier line may be identified.
This highly increases the amount of information available in the early design stages for radial turbocompressors.
Im Rahmen des vom BMBF geförderten Verbundprojektes „Lernende Stadt Gelsenkirchen – Bildung und Partizipation als Strategien sozialräumlicher Entwicklung" soll im Forschungsschwerpunkt Citizen Science ein Konzept zur Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Stadtgesellschaft („Citizen Science 2.0“) in Form von Handlungsempfehlungen und Gelingensbedingungen erarbeitet werden. In diesem Kontext zielt der vorliegende Bericht darauf ab, den dazugehörigen Forschungsprozess und die daraus abgeleiteten Erkenntnisse aus dem Projekt sichtbar zu machen. Dazu wird zunächst ein Überblick über den Projektkontext gegeben. Die Umsetzung des Wettbewerbs „Zukunftsstadt 2030+“ werden anhand der Projektarchitektur und -konzepte der Stadt Gelsenkirchen dargelegt. Anschließend wird der durchgeführte Forschungsprozess der Fachhochschule Dortmund im Schwerpunkt Citizen Science beschrieben. Zentrale Erkenntnisse aus dem Projekt ergeben sich durch den Vergleich der transdisziplinären Zusammenarbeit in zwei Gelsenkirchener Reallaboren und dem Abgleich des angestrebten Leitbilds mit der empirischen Realität. In der anschließenden Projektreflexion werden die Erkenntnisse zur Projektumsetzung kritisch diskutiert. Als Transferprodukt und Beitrag zur transformativen Wissenschaft formuliert der Bericht abschließend Handlungsempfehlungen zur Zusammenarbeit von Wissenschaft und Praxis in Reallaboren, die durch die Projekterkenntnisse der formativen Evaluation der Gelsenkirchener Reallabore abgleitet werden konnten.