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Vergleichende Untersuchungen experimenteller und numerischer Ergebnisse zur gehäusenahen Strömung in einem transsonischen Radialverdichter

Husemann, Jonas (2017) Vergleichende Untersuchungen experimenteller und numerischer Ergebnisse zur gehäusenahen Strömung in einem transsonischen Radialverdichter. Master's. DLR-Interner Bericht. DLR-IB-AT-KP-2017-177, 96 S.

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Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wird die gehäusenahe Strömung des Radialverdichters SRV5 untersucht . Das Versuchsobjekt ist eine Entwicklung des Instituts für Antriebstechnik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln und wurde im Zuge vergangener Projekte optimiert. Für die Analyse stehen umfangreiche experimentelle Daten zur Verfügung, die mit numerisch gewonnenen Lösungen verglichen werden. Darüber hinaus wird eine Auswertemethode für neu installierte, zeitauflösende Sensoren erfolgreich angewendet und validiert. Die Auswertung gibt einen Einblick in die wichtigsten Strömungsvorgänge, die das Verhalten des SRV5 über den gesamten Betriebsbereich beeinflussen. Zur besseren Vergleichbarkeit der Simulation mit dem Experiment erfolgt eine winkelerhaltende Transformation der dreidimensionalen Daten auf eine Ebene. Die Übereinstimmung von Experiment und Numerik ist in den angedrosselten Punkten sehr gut. Abweichungen sind tendenziell in der Nähe der Sperrgrenze fest zustellen. Darüber hinaus wird gezeigt, dass sich die stationäre Simulation dafür eignet, Effekte wie Verdichtungsstöße und Spaltwirbel darzustellen. Zudem wird die Schaufelbelastung über den Betriebsbereich untersucht und festgestellt, dass es kritische Bereiche gibt, in denen hohe Verzögerungsverhätlnisse und Fehlanströmungen auftreten. Im letzten Kapitel erfolgt eine Annäherung an die Pumpgrenze. Das Experiment zeigt die charakteristischen Eigenschaften von rotierenden Instabilitäten, die an der Blattspitze der Hauptschaufelvorderkante auftreten. Im gleichen Bereich sind auch in der Rechnung Hinweise auf Ablösungen zu erkennen.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/114618/
Document Type:Monograph (DLR-Interner Bericht, Master's)
Title:Vergleichende Untersuchungen experimenteller und numerischer Ergebnisse zur gehäusenahen Strömung in einem transsonischen Radialverdichter
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Husemann, JonasDLR-AT-FUVUNSPECIFIED
Date:September 2017
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:96
Status:Published
Keywords:Radialverdichter, transsonisch, experimentelle Untersuchungen, instationäre Wanddruckverteilungen, Auswerteverfahren, CFD, Verdichtungsstöße, Spaltwirbel
Institution:Institut für Anriebstechnik
Department:Fan und Verdichter
HGF - Research field:Energy
HGF - Program:Energy Efficiency, Materials and Resources
HGF - Program Themes:Efficient and Flexible Power Plants
DLR - Research area:Energy
DLR - Program:E VS - Combustion Systems
DLR - Research theme (Project):E - Gas Turbine
Location: Köln-Porz
Institutes and Institutions:Institute of Propulsion Technology > Fan and Compressor
Deposited By: Elfert, Martin
Deposited On:13 Dec 2017 15:11
Last Modified:13 Dec 2017 15:11

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