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Experimentelle und numerische Untersuchung an einem Verdichterübergangskanal

Rödel, Maren (2018) Experimentelle und numerische Untersuchung an einem Verdichterübergangskanal. Bachelor's, DLR, FH Aachen.

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21MB

Abstract

Die umweltschädlichen, durch die Menschheit produzierten, Emissionen nehmen schon über Jahre zu. Jeder möchte immer mehr, zu immer günstigeren Preisen, zu jeder Jahreszeit, weshalb nicht nur der Luftraum immer voller wird. Aufgrund dieser Tatsachen steigt der Druck, unter anderem auf die Luftfahrtindustrie, nach umweltschonenderen Antrieben zu forschen beziehungsweise die vorhandenen so zu optimieren, dass die Effizienz gesteigert und der Treibstoffverbrauch sowie schädliche Emissionen minimiert werden. Im Zuge dessen wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) eine Ringgitterwindkanalmessstrecke aufgebaut, welche einen verkürzten, aggressiveren, jedoch nicht ablösegefährdeten Übergangskanal mit S-Schlag zwischen Nieder- und Hochdruckverdichter einer Fluggasturbine simuliert. Ein verkürzter Übergangskanal führt zu einem kürzer ausführbaren Triebwerk und folglich zu einer Gewichtsreduktion und Treibstoffeinsparung. In dieser Arbeit werden einige der experimentellen und numerischen Daten dieses Übergangskanals verglichen, um so die CFD zu validieren. Bei den ersten beiden betrachteten Betriebspunkten zeigt sich, dass die Simulationen, nach geringer Variation der numerischen Randbedingungen, im Allgemeinen recht gut zu den Messergebnissen passen. Differenzen zeigen sich hier bei der Simulation der Strömungswinkel sowie bei den Totaldruckniveaus (über den Messstreckenverlauf gesehen). Beim Betriebspunkt mit erhöhter Zapfluftentnahme ergeben sich erhebliche Probleme in der CFD: Aufgrund der hohen Zapfluftentnahme bilden sich in den Rechnungen Ablösungen in der Passage zwischen den Stützstreben. Dadurch ist es nicht möglich eine konvergierte Lösung nach vorgegebenen Randbedingungen zu erhalten. Die Validierung der CFD muss im Anschluss an diese Arbeit noch durch Vergleiche weiterer Messergebnisse fortgeführt werden

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/126156/
Document Type:Thesis (Bachelor's)
Title:Experimentelle und numerische Untersuchung an einem Verdichterübergangskanal
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Rödel, Marenmaren.roedel (at) alumni.fh-aachen.deUNSPECIFIED
Date:August 2018
Refereed publication:No
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:71
Status:Published
Keywords:Turbomaschine, inter compressor duct, Übergangskanal, Verdichterübergangskanal, Experiment, experimentell, CFD, Strömungssimulation, aerodynamik
Institution:DLR, FH Aachen
Department:Fan und Verdichter
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: Stürzebecher, Thomas
Deposited On:24 Jan 2019 11:54
Last Modified:31 Jul 2019 20:24

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