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

Geihe, Benedict and Matha, Marcel and Schuff, Matthias (2020) Modellierung von Sekundärströmung in Axial-Verdichtern mit hoher Schaufelbelastung unter Berücksichtigung des Off-Design- Verhaltens. DLR-Interner Bericht. DLR-IB-AT-KP-2020-138. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt. 201 S.

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43MB

Abstract

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.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/139939/
Document Type:Monograph (DLR-Interner Bericht)
Title:Modellierung von Sekundärströmung in Axial-Verdichtern mit hoher Schaufelbelastung unter Berücksichtigung des Off-Design- Verhaltens
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iD
Geihe, Benedictbenedict-geihe (at) dlr.deUNSPECIFIED
Matha, Marcelmarcel.matha (at) dlr.deUNSPECIFIED
Schuff, Matthiasmatthias.schuff (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:30 November 2020
Refereed publication:No
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:201
Status:Published
Keywords:Turbulenzmodell, RSM, Reynoldsspannungsmodell, Sekundärströmung, Verdichterkaskade, Verdichterrig, Merhstufenverband, selbstinduzierte Schwingung, nicht synchrone Schwingung, NSV, lock-in, instationäre CFD, Fluid-Struktur-Interaktion, gekoppelte Simulation
Institution:Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Department:Institut für Antriebstechnik
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 - Virtual Engine and Validation methods (old), L - Simulation and Validation (old)
Location: Köln-Porz
Institutes and Institutions:Institute of Propulsion Technology
Institute of Aeroelasticity
Deposited By: Geihe, Benedict
Deposited On:23 Dec 2020 12:24
Last Modified:23 Dec 2020 12:24

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