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48,80 €ISBN 978-3-8440-4463-8Paperback202 Seiten110 Abbildungen300 g21 x 14,8 cmDeutschDissertation
Mai 2016
Christoph Brandstetter
Aerodynamische Stabilisierung transsonischer Axialverdichter
Eine experimentelle Untersuchung der Blattspitzenströmung unter dem Einfluss von Gehäusestrukturierungen
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Einflussnahme auf das aerodynamische Verhalten eines Verdichterrotors für Luftfahrtantriebe oder Gasturbinen durch passive Strukturen in der Gehäusewand.
Vielversprechende Vertreter von Gehäusestrukturierungen wurden experimentell untersucht, um das grundlegende Verständnis der Wirkungsweise zu erweitern. Durch verschiedene instationäre Messverfahren konnten Strömungsmuster im kritischen Rotorbereich aufgelöst werden.
Es kann gezeigt werden, dass durch den Einsatz umfangsdiskreter Strukturen, die Fluid aus dem stromab liegenden Teil des Rotors entnehmen und stromauf injizieren, signifikanter Einfluss auf die Wirbelsysteme im Blattspitzenbereich genommen wird. Zudem wird ersichtlich, dass verschiedene Gestaltungsformen von Gehäusestrukturen eine vergleichbare globale Auswirkung auf die Verdichterstufe bewirken, diese jedoch auf unterschiedlichen Wirkprinzipien beruht.
Im Vergleich zur Referenzkonfiguration mit glatter Gehäusewand kann die Unterdrückung des Spaltwirbelzusammenbruchs an der Stabilitätsgrenze beobachtet werden.
Die Messungen wurden am transsonischen Verdichterprüfstand des Fachgebiets Gasturbinen, Luft-und Raumfahrtantriebe der Technischen Universität Darmstadt durchgeführt. Als Versuchsträger dient eine Verdichterstufe mit Vorleitrad, die repräsentativ für eine Frontstufe eines modernen Hochdruckverdichters ist.
Vielversprechende Vertreter von Gehäusestrukturierungen wurden experimentell untersucht, um das grundlegende Verständnis der Wirkungsweise zu erweitern. Durch verschiedene instationäre Messverfahren konnten Strömungsmuster im kritischen Rotorbereich aufgelöst werden.
Es kann gezeigt werden, dass durch den Einsatz umfangsdiskreter Strukturen, die Fluid aus dem stromab liegenden Teil des Rotors entnehmen und stromauf injizieren, signifikanter Einfluss auf die Wirbelsysteme im Blattspitzenbereich genommen wird. Zudem wird ersichtlich, dass verschiedene Gestaltungsformen von Gehäusestrukturen eine vergleichbare globale Auswirkung auf die Verdichterstufe bewirken, diese jedoch auf unterschiedlichen Wirkprinzipien beruht.
Im Vergleich zur Referenzkonfiguration mit glatter Gehäusewand kann die Unterdrückung des Spaltwirbelzusammenbruchs an der Stabilitätsgrenze beobachtet werden.
Die Messungen wurden am transsonischen Verdichterprüfstand des Fachgebiets Gasturbinen, Luft-und Raumfahrtantriebe der Technischen Universität Darmstadt durchgeführt. Als Versuchsträger dient eine Verdichterstufe mit Vorleitrad, die repräsentativ für eine Frontstufe eines modernen Hochdruckverdichters ist.
Schlagwörter: Flugantriebe; Verdichter; Casing Treatment; Stall; PIV; Aeroelastik
Forschungsberichte aus dem Institut für Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. H.-P. Schiffer, Darmstadt
Band 4
Verfügbare Online-Dokumente zu diesem Titel
DOI 10.2370/9783844044638
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