Untersuchung der Spaltströmung eines ebenen Verdichtergitters mittels Doppler-Global-Velozimeter mit Laserfrequenzmodulation
A. Fischer, L. Büttner, J. Czarske, M. Gottschall, R . Mailach, K. Vogeler
abstract:
Es wird die Geschwindigkeitsfeldmessung in einer Spaltströmung vorgestellt, wobei ein auf dem optischen Doppler-Effekt basierendes Messverfahren zum Einsatz kam. Dieses Doppler-Global-Velozimeter mit sinusförmiger Laserfrequenzmodulation gestattet die simultane Messung an 25 Punkten mit hoher Messrate bis 100 kHz. Dadurch können instationäre Geschwindigkeitsverteilungen
in komplexen, turbulenten Strömungen, beispielsweise in Turbomaschinen, detailliert untersucht werden. Hierbei sind Messungen unerlässlich, um die Effizienz der Maschinen bei weiterhin stabilem Betrieb zu verbessern. Das Potential des FMDGV-Messsystems für die Optimierung solcher Strömungen wird durch die Anwendung bei einer Spaltströmung in einem ebenen Verdichtergitter demonstriert. Hierbei wurde in der Spaltebene eine dreikomponentige (2d3k) Geschwindigkeitsmessung durchgeführt. Im Ergebnis wurde die Struktur des Spaltwirbels erfolgreich aufgelöst. Die gemessenen Standardabweichungen zeigen im Bereich des Spaltwirbels eine größere Turbulenz. Die zudem auswertbaren Turbulenzspektren zeigen Oszillation der Geschwindigkeit im Bereich einiger 10 Hz. Die so erhaltenen Daten sind essentiell für die Auslegung zukünftiger Axialverdichter.
reference:
Fischer, A. Büttner, L., Czarske, J. Gottschall, M., Mailach, R., and Vogeler, K., 2010: “ Untersuchung der Spaltströmung eines ebenen Verdichtergitters nittels Doppler-Global-Velozimeter mit Laserfrequenzmodulation ”, 18. GALA-Fachtagung "Lasermethoden in der Strömungsmesstechnik", 07.-09. September 2010, Cottbus, Germany.