Rotordüse

Rotordüse bezeichnet eine Düseneinheit, deren Auslassgeometrie oder Ausrichtung über eine Verstelleinheit gesteuert wird, die am Rotor oder einem drehbar gelagerten Teil angeordnet ist. Ziel ist es, den Strahlquerschnitt oder die Austrittsrichtung zu verändern, um Strömungseigenschaften wie Druckverlust, Schub oder Effizienz an unterschiedliche Betriebsbedingungen anzupassen.

Funktionsprinzip und Bauweise: In einer Rotordüse wird die Düse durch eine mechanische, elektrische oder hydraulische Verstelleinheit am Rotor positioniert. Die Verstellung kann durch Servomotoren, Hydraulikzylinder oder piezoelektrische Aktuatoren erfolgen. Typische Maßnahmen sind das Verkleinern oder Vergrößern des Strahlquerschnitts (Düse), das Schwenken der Düse oder das Ändern der Umlenkung des Strahls. Dadurch lassen sich Kennlinien von Turbinen, Kompressoren oder anderen Strömungssystemen während des Betriebs anpassen.

Anwendungen: Rotordüsen finden sich vor allem in Turbomaschinen, wo eine verstellbare Düse der Schubregelung, der Verlaufsoptimierung oder der Abschlusssteuerung dient. In der Raumfahrttechnik können verstellbare Düsen am Antriebskonzept eingesetzt werden, um Lastwechsel ebenso wie Thermodynamik-Bedingungen zu kompensieren. Auch in Prüfständen oder Forschungsanlagen werden Rotordüsen genutzt, um Strömungsszenarien flexibel zu gestalten.

Vor- und Nachteile: Vorteile sind eine bessere Regelbarkeit, potenziell höhere Effizienz und Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Betriebsbereiche. Nachteile sind der erhöhte mechanische Aufbau, erhöhter Wartungsbedarf und potenziell höhere Kosten durch Präzisionsbauteile und Steuerungstechnik.

Abgrenzung: Rotordüse gehört zur Familie der verstellbaren Düsen; sie unterscheidet sich von festen Düsen durch ihre bewegliche oder nachregelbare Austrittsöffnung.