Untersuchung von instationären Effekten beim Clocking der Leitreihen am Niedergeschwindigkeits-Axialverdichter (NGV) Dresden
Projektleiter: | Prof. Dr.-Ing. Konrad Vogeler |
Finanzierung: | DFG |
Laufzeit: | 10/04 - 10/07 |
Beschreibung:
Seit den 50er Jahren des vorigen Jahrhunderts ist "Clocking" als Möglichkeit bekannt, Erregerkräfte an der Beschaufelung von Turbomaschinen zu beeinflussen. Verschiedene, hauptsächlich an Turbinen durchgeführte, experimentelle und numerische Untersuchungen zeigten zudem moderate Wirkungsgradverbesserungen. An Verdichtern wurden bisher vergleichsweise wenige Arbeiten durchgeführt. Diese beschäftigten sich hauptsächlich mit 1½-stufigen Maschinen.
Da keine Erkenntnisse für mehrstufige Verdichter existieren wird geplant, am Niedergeschwindigkeits-Axialverdichter (NGV) der TU Dresden den Einfluss von Clocking auf die an den Lauf- und Leitschaufeln angreifenden aerodynamischen Erregerkräfte, auf das Verhalten der instationären Grenzschicht sowie auf den Stufen- und Gesamtwirkungsgrad zu untersuchen. Dabei soll das hochgradig instationäre Strömungsfeld und die Grenzschicht auf der Beschaufelung abhängig von der Clocking-Konfiguration der Leitreihen detailliert vermessen werden. Das ist notwendig, um die physikalischen Hintergründe verstehen zu können, aus denen erste Richtlinien für die Anwendung in mehrstufigen Verdichtern erarbeitet werden sollen.
Der NGV Dresden ist durch seine Auslegung mit 4 Repetierstufen besonders für ein derartiges Vorhaben geeignet. Die Leitreihen sind die unabhängig voneinander, stufenlos und mit hoher Genauigkeit in ihrer Umfangsposition verstellbar.
Parallel zu den Messungen sollen mittels numerischer Simulation die wichtigsten Leitreihen- Konfigurationen nachgerechnet werden. Nach der Validierung der numerischen Simulationen mit dem Satz experimenteller Daten sollen sie dazu dienen, Erkenntnisse zu gewinnen, die nicht durch das Experiment erfassbar sind.