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Zum Einfluss des Spaltwirbels auf das aeroelastische Verhalten transsonischer Verdichter

Leichtfuss, Sebastian (2015)
Zum Einfluss des Spaltwirbels auf das aeroelastische Verhalten transsonischer Verdichter.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

In der Verdichterentwicklung für Gasturbinen führen aerodynamisch hoch belastete Schaufelprofile in Kombination mit einer schlanken, integralen Bauformen dazu, dass die Gefahr von strömungsinduzierten Vibrationen bei Neuentwicklungen stetig steigt. Im Rahmen dieser Arbeit wird der Einfluss der Rotorspaltströmung auf dieses Phänomen numerisch untersucht. Hierfür werden numerische Simulationen mit Hilfe eines linearisierten Verfahrens zur Berechnung der aeroelastischen Anfachung von Turbomaschinenschaufeln durchgeführt. Die Ergebnisse werden mit experimentell ermittelten Daten abgeglichen, wobei sich eine gute Übereinstimmung ergibt. Durch Variationsrechnungen kann ein starker Einfluss von Schaufeleigenfrequenz und Rotorspaltströmung nachgewiesen werden. Analytische Betrachtungen zeigen, dass vorauseilende Schaufeln erheblichen Einfluss auf die aeroelstische Wechselwirkung an der Einzelschaufel haben. Diese Untersuchungen zeigen, dass auch weit entfernte Schaufeln einen Einfluss über die Spaltströmung ausüben. Durch eine konstruktive Beeinflussung dieser Spaltströmung im Gehäusebereich ist es möglich, Einfluss auf das aerodynamische und aeroelastische Verhalten der Verdichterstufe auszuüben.

Typ des Eintrags: Dissertation
Erschienen: 2015
Autor(en): Leichtfuss, Sebastian
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Zum Einfluss des Spaltwirbels auf das aeroelastische Verhalten transsonischer Verdichter
Sprache: Deutsch
Publikationsjahr: 13 April 2015
Ort: Aachen
Verlag: Shaker Verlag
Reihe: Forschungsberichte aus dem Institut für Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe; Bd.1
Datum der mündlichen Prüfung: 17 Dezember 2014
Veranstaltungsort: Aachen
Kurzbeschreibung (Abstract):

In der Verdichterentwicklung für Gasturbinen führen aerodynamisch hoch belastete Schaufelprofile in Kombination mit einer schlanken, integralen Bauformen dazu, dass die Gefahr von strömungsinduzierten Vibrationen bei Neuentwicklungen stetig steigt. Im Rahmen dieser Arbeit wird der Einfluss der Rotorspaltströmung auf dieses Phänomen numerisch untersucht. Hierfür werden numerische Simulationen mit Hilfe eines linearisierten Verfahrens zur Berechnung der aeroelastischen Anfachung von Turbomaschinenschaufeln durchgeführt. Die Ergebnisse werden mit experimentell ermittelten Daten abgeglichen, wobei sich eine gute Übereinstimmung ergibt. Durch Variationsrechnungen kann ein starker Einfluss von Schaufeleigenfrequenz und Rotorspaltströmung nachgewiesen werden. Analytische Betrachtungen zeigen, dass vorauseilende Schaufeln erheblichen Einfluss auf die aeroelstische Wechselwirkung an der Einzelschaufel haben. Diese Untersuchungen zeigen, dass auch weit entfernte Schaufeln einen Einfluss über die Spaltströmung ausüben. Durch eine konstruktive Beeinflussung dieser Spaltströmung im Gehäusebereich ist es möglich, Einfluss auf das aerodynamische und aeroelastische Verhalten der Verdichterstufe auszuüben.

Fachbereich(e)/-gebiet(e): 16 Fachbereich Maschinenbau
16 Fachbereich Maschinenbau > Fachgebiet für Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe (GLR)
Hinterlegungsdatum: 29 Jul 2015 09:19
Letzte Änderung: 11 Mär 2020 08:24
PPN:
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 17 Dezember 2014
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