Transsonische Strömung in einem Gasturbinenlaufrad - experimentelle Untersuchungen im ebenen Gitter und im rotierenden Ringgitter

Abstract

Das transsonische Strömungsfeld im Auslegungszustand eines Gasturbinenlaufrades wurde im ebenen Gitter und im rotierenden Ringgitter simuliert (ß1 = 140°, Ma2is 1,1). Mittels konventioneller Messtechniken mit pneumatischen Druckaufnehmern in Sonden und an Oberflächen wurden Nachlauf-, Druckverteilungs- und Grenzschichtmessungnen durchgeführt. Die direkte Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit in verschiedenen gitterfrontparallelen Ebenen erfolgte mit einem L2F-Anemometer. Das Messvorhaben wurde mit der Ermittlung des Wärmeübergangs auf der Schaufeloberfläche und der Sichtbarmachung des Strömungsfeldes mittels der Schlierentechnik abgerundet. Dabei wurde deutlich, dass sich die Ergebnisse aus dem zwei- und dreidimensionalen Strömungsfeld sehr gut ergänzen und so zu einem vertieften Verständnis der aerodynamischen Vorgänge bei der transsonischen Durchströmung eines Gasturbinenlaufrades beitragen. Gleichzeitig stellen die Ergebnisse eine umfangreiche Datenbasis dar, mit der (verbesserte) numerische Verfahren zur Strömungsfeldberechnung validiert werden können.