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Einfluss des nabennahen Fan-Totaldruckverhältnisses auf die Gesamteffizienz des Triebwerks

Klassen, Adrian (2021) Einfluss des nabennahen Fan-Totaldruckverhältnisses auf die Gesamteffizienz des Triebwerks. Master's, Technische Universität Berlin.

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Abstract

Bei der Entwicklung von Flugtriebwerken liegt unter Voraussetzung der Betriebssicherheit der Fokus auf der Effizienzmaximierung des Gesamtsystems. Das nabennahe Fan-Totaldruckverhältnis beeinflusst nicht nur den Kreisprozess des Triebwerks, sondern wirkt sich speziell auch auf die Geometrie sowie die Triebwerksmasse aus. Um die genannten Zusammenhänge analysieren zu können, wird in dieser Arbeit ausgehend von dem thermodynamischen Modell eines modernen, repräsentativen Turbofantriebwerks zunächst eine Parameterstudie auf Kreisprozessebene durchgeführt, deren Ergebnisse gemeinsam mit einer wissensbasierten Geometriemodellierung sowie einer bauteilbasierten Massenabschätzung jeweils die Beurteilung der Brennstoffeffizienz eines konkreten Triebwerkdesigns zulassen. Eine vereinfachte Abschätzung der erforderlichen Umlenkwinkel im Rotor bildet die Basis für die Vorauslegung dreier verschiedener Designs mit unterschiedlichen Totaldruckverhältnissen im Kernstrombereich des Fans. Neben der geometrischen Auslegung des Strömungskanals für den Top of Climb beinhaltet die Fanvorauslegung die Nachrechnung der Betriebspunkte CR und MTO mit einem Throughflow-Löser, welche eine Evaluation der abhängig vom Totaldruckverhältnis umsetzbaren Polytropenwirkungsgrade im nabennahen Fanbereich ermöglicht. Eine Analyse der aus dem Strömungsfeld resultierenden Schaufelbelastungen wird anhand der S2m-Daten und der radialen Verteilung der aerodynamischen Größen durchgeführt.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/147872/
Document Type:Thesis (Master's)
Title:Einfluss des nabennahen Fan-Totaldruckverhältnisses auf die Gesamteffizienz des Triebwerks
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iD
Klassen, AdrianUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Date:February 2021
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:142
Status:Unpublished
Keywords:Flugtriebwerken, Fan, Totaldruckverhältnis, thermodynamischer Kreisprozess, Triebwerksmasse, Geometrie, Throughflow, Vorasulegung
Institution:Technische Universität Berlin
Department:Fachgebiet Luftfahrtantriebe
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:Clean Propulsion
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L CP - Clean Propulsion
DLR - Research theme (Project):L - Future Engines and Engine Integration, L - Components and Emissions, L - Virtual Engine
Location: Köln-Porz
Institutes and Institutions:Institute of Propulsion Technology > Fan and Compressor
Institute of Propulsion Technology > Engine
Deposited By: Häßy, Jannik
Deposited On:03 Jan 2022 08:47
Last Modified:03 Jan 2022 08:47

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