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Simulation of Indexing and Clocking with a New Multidimensional Time Harmonic Balance Approach

Junge, Laura und Frey, Christian und Ashcroft, Graham und Kügeler, Edmund (2022) Simulation of Indexing and Clocking with a New Multidimensional Time Harmonic Balance Approach. 16th International Symposium on Unsteady Aerodynamics, Aeroacoustics & Aeroelasticity of Turbomachines, 19-23 September 2022, Toledo, Spanien.

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Kurzfassung

Alongside the capability to simulate rotor-stator interactions, a central aspect within the development of frequencydomain methods for turbomachinery flows, is the ability of the method to accurately predict rotor-rotor and stator-stator interactions on a single-passage domain. To simulate such interactions, state-of-the-art frequency-domain approaches require one fundamental interblade phase angle, and therefore it can be necessary to resort to multi-passage configurations. Other approaches neglect the cross-coupling of different harmonics. As a consequence, the influence of indexing on the propagation of the unsteady disturbances is not captured. To overcome these issues, the harmonic balance approach based on multidimensional Fourier transforms in time, recently introduced by the authors, is extended in this work to account for arbitrary interblade phase angle ratios on a single-passage domain. To assess the ability of the approach to simulate the influence of indexing on the steady, as well as on the unsteady, part of the flow, the proposed extension is applied to a modern low-pressure fan stage of a civil aero engine under the influence of an inhomogeneous inflow condition. The results are compared to unsteady simulations in the time-domain and to state-of-the-art frequency-domain methods based on one-dimensional discrete Fourier transforms.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/191295/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Simulation of Indexing and Clocking with a New Multidimensional Time Harmonic Balance Approach
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Junge, Lauralaura.junge (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Frey, ChristianChristian.Frey (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0496-9225NICHT SPEZIFIZIERT
Ashcroft, GrahamGraham.Ashcroft (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kügeler, EdmundEdmund.Kuegeler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9719-626XNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2022
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Multidimensional Harmonic Balance, Clocking, Indexing, Frequency-Domain
Veranstaltungstitel:16th International Symposium on Unsteady Aerodynamics, Aeroacoustics & Aeroelasticity of Turbomachines
Veranstaltungsort:Toledo, Spanien
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:19-23 September 2022
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Umweltschonender Antrieb
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L CP - Umweltschonender Antrieb
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Virtuelles Triebwerk
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Antriebstechnik > Numerische Methoden
Hinterlegt von: Junge, Laura
Hinterlegt am:02 Dez 2022 08:45
Letzte Änderung:29 Mär 2023 00:53

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