Modellierung von Sekundärströmung in Axial-Verdichtern mit hoher Schaufelbelastung unter Berücksichtigung des Off-Design- Verhaltens

Kurzfassung

Im Arbeitspaket 1.1 wurden zwei generische und zwei komplexere Testfälle hinsichtlich der Vorhersagequalität von Turbulenzmo-dellen im Kontext von Sekundärströmungseffekten untersucht. Es konnte erfolgreich demonstriert werden, dass sich höherwerti-ge Reynoldsspannungsmodelle für die Simulation von mehrstufigen Verdichtern eignen. Darüber hinaus konnte die Kombination aus Reynoldsspannungsmodell und Transitionsmodell für Verdichterströmungen verifiziert werden. Allerdings musste ebenso geschlussfolgert werden, dass Turbulenzmodelle im RANS-Kontext bei immer komplexer werdenden Testfällen und Strömungssi-tuationen aufgrund ihrer konzeptionellen Schwächen an ihre Vorhersagegrenze stoßen. Im Arbeitspaket 1.2 wurde an insgesamt sieben Testfällen aus dem akademischen und dem industriellen Kontext die Eignung des Programmsystems TRACE zur realitätsgetreuen Vorhersage nicht synchroner Schwingungsphänomene erprobt. Die Ergebnisse waren zufriedenstellend und, sofern Vergleichsdaten vorlagen, in guter Übereinstimmung zu Referenzwerten. Die Turbulenzmodel-lierung erwies sich durchweg als kritischste Komponente mit signifikantem Einfluss auf die untersuchten Strömungsphänomene.