Abbildung einer Zweistromdüse auf ein kalt durchströmtes aeroakustisches Triebwerksmodell als Grundlage zur Erforschung des Strahl-Klappen-Effekts

Abstract

PROBLEMSTELLUNG Wie lässt sich ein modernes Triebwerk effizient auf ein kalt durchströmtes aeroakustisches Windkanalmodell verkleinern? Wie kann eine sicherheitstechnisch aufwändige Temperaturerhöhung durch Verbrennung im Kerntriebwerk vermieden werden?

METHODIK Anhand der akustischen Ähnlichkeitsgrößen werden systemrelevante Parameter identifiziert und gegen die Erhaltungsgleichungen für den Kaltstrahl ausgewertet. Daraus ergeben sich mindestens zwei mögliche Ähnlichkeiten: > Ähnlichkeit von Massenstrom und Impuls oder > Ähnlichkeit der Energie (ähnliche Totalenthalpieströme bzw. ähnliche Volumenströme)

Die beiden Ähnlichkeiten werden mit Hilfe von CFD gegen das Originaltriebwerk unter Beachtung von vorher definierten Bewertungskriterien ausgewertet.

ERGEBNIS 1. Die in bisherigen Versuchen verwendete Ähnlichkeit der Totalstromenthalpien liefert sehr gute Übereinstimmungen in Bezug auf die Ausmischungscharakteristika (Strahlbreite etc.) zwischen Fanströmung und Umgebungsströmung. 2. Die Ähnlichkeit von Massenstrom und Impuls führt zu guten Ähnlichkeiten in den Ausmischungscharakteristika zwischen Fanstrahl und Kernstrahl.