Untersuchung der HDT-TVF Interaktion für kleine Kerntriebwerke (TVFInterakt)

Die aktuelle Entwicklung strebt nach Triebwerksarchitekturen mit deutlich höheren Druck- und Nebenstromverhältnissen. Eine Möglichkeit besteht in der Skalierung des Kerntriebwerks auf kleinere Dimensionen. Bleibt der Fan-Durchmesser konstant, kann durch die Skalierung des Kerntriebwerks das Nebenstromverhältnis maßgeblich vergrößert und somit der Vortriebswirkungsgrad verbessert werden. Allerdings führt die Verkleinerung des Strömungskanals zu einer nicht-linearen Zunahme der Sekundärströmungsverluste (Größeneffekt). Das Projekt befasst sich mit der Quantifizierung des Größeneffekts hinsichtlich der Performance von Hochdruckturbine (HDT) und des Turbine Vane Frame (TVF).

Geplant sind in erster Linie experimentelle Versuchskampagnen mit verschiedenen Turbinenleitschaufelgeometrien. Der Gitterwindkanal am Lehrstuhl wird für die Durchführung der geplanten hoch subsonischen Tests angepasst. Dadurch werden Messungen bei realistischen Machzahlen ermöglicht. Dies sichert die Übertragbarkeit der Testergebnisse auf die realen Verhältnisse im Triebwerk. Die experimentellen Ergebnisse werden anschließend der Validierung der numerischen Berechnungsverfahren dienen. Das Ziel ist es ein besseres Verständnis des Größeneffekts zu gewinnen, denn bis dato fehlt ein grundlegendes Verständnis der detaillierten Verlustmechanismen und der Performance-Abhängigkeit zu den einzelnen Einflussgrößen.