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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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Abstract

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.

Document Type:Monograph (DLR-Forschungsbericht, Dissertation)
Title:Beeinflussung von Rotorspaltströmungen durch rotationssymmetrische Gehäusekonturen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of Authors
Kröger, Georggeorg.kroeger@dlr.de
Date:December 2010
Journal or Publication Title:DLR-FB
Number of Pages:99
ISSN:ISSN 1434-8454
Keywords:Axialer Verdichter, rotationssymmetrische Gehäusekontur, Spaltwirbel, Rankine Wirbel, Spaltwirbelmodell, automatisierte Optimierung, Randzonenoptimierung, Spaltverluste, Radialspaltverluste, Gehäusespalthöhe, Verlustreduktion, Wirkungsgradsteigerung, Rotationsverhältnis, Druckpotential, Designregel, Gesamtverdichterdesign
Institution:DLR AT
Department:FV
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:Propulsion Systems
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L ER - Engine Research
DLR - Research theme (Project):L - Fan and Compressor Technologies
Location: Köln-Porz
Institutes and Institutions:Institute of Propulsion Technology > Fan and Compressor
Deposited By: Georg Philipp Kröger
Deposited On:09 Jan 2012 09:36
Last Modified:09 Jan 2012 09:36

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