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Beeinflussung von Rotorspaltströmungen durch rotationssymmetrische Gehäusekonturen

Kröger, Georg (2010) Beeinflussung von Rotorspaltströmungen durch rotationssymmetrische Gehäusekonturen. Dissertation. DLR-Forschungsbericht. DLR-FB-2010-33, 99 S.

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Kurzfassung

In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode zur Eingrenzung der Radialspaltverluste von Verdichterrotoren durch eine wellenförmige Gehäusekonturierung präsentiert. Die Vorgehensweise wird anhand eines einfachen Optimierungsbeispiels vorgestellt. Die aerodynamischen Effekte der Gehäusekontur auf die Spaltströmung und den Spaltwirbel werden dargestellt und diskutiert. Durch die Interaktion der axialen Strömungskomponente mit dem welligen Gehäuseverlauf wird ein Druckpotential erzeugt, welches die Entstehung und Entwicklung des Spaltwirbels entscheidend verändert. Mit Hilfe eines eindimensionalen inkompressiblen Rankine Wirbelmodells wird analytisch die Theorie zur rotationssymmetrischen Gehäusekontur entwickelt. Der Einfluss des Rotationsverhältnisses, der Zuströmmachzahl und der Spalthöhe auf die physikalischeWirkungsweise der Gehäusekontur wird anhand der Theorie dargelegt und diskutiert.Weitere Anwendungsbeispiele zeigen die optimierte Gehäusekontur für eine Beschaufelung mit erhöhter Zuströmmachzahl und für eine kombinierte Optimierung der Blattspitzenprofilierung und der Gehäusekontur. Das Ergebnis des kombinierten Designansatzes wird schließlich erfolgreich auf ein numerisches Siemens Gesamtverdichtermodell angewendet.

Dokumentart:Berichtsreihe (DLR-Forschungsbericht, Dissertation)
Titel:Beeinflussung von Rotorspaltströmungen durch rotationssymmetrische Gehäusekonturen
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Kröger, Georggeorg.kroeger@dlr.de
Datum:Dezember 2010
Erschienen in:DLR-FB
Seitenanzahl:99
ISSN:ISSN 1434-8454
Stichwörter:Axialer Verdichter, rotationssymmetrische Gehäusekontur, Spaltwirbel, Rankine Wirbel, Spaltwirbelmodell, automatisierte Optimierung, Randzonenoptimierung, Spaltverluste, Radialspaltverluste, Gehäusespalthöhe, Verlustreduktion, Wirkungsgradsteigerung, Rotationsverhältnis, Druckpotential, Designregel, Gesamtverdichterdesign
Institution:DLR AT
Abteilung:FV
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Antriebe
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L ER - Antriebsforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Verdichtertechnologien
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Antriebstechnik > Fan- und Verdichter
Hinterlegt von: Georg Philipp Kröger
Hinterlegt am:09 Jan 2012 09:36
Letzte Änderung:09 Jan 2012 09:36

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