Vorhersage und Messung von aerodynamisch induzierten Schaufeldeformationen für einen gegenläufigen Fan mit hochflexibler CFK-Beschaufelung

Abstract

Im Rahmen des DLR Projektes AGATA3S wurde ein gegenläufiger ummantelter Fan mit thermoplastischer Faserverbundbeschaufelung auf dem Verdichterprüfstand M2VP des DLR in Köln umfangreich unter verschiedenen Eintrittsbedingungen vermessen. Dank der aufwändigen Instrumentierung des Prüfstandes konnten Strömungsgrößen sowie Daten zu Verformungen und Schwingungen der Schaufeln aus optischen Strömungsmessverfahren (Particle Image Velocimetry - PIV), Hitzdrahtmessungen, stereoskopischen Deformationsmessungen mittels Image Pattern Correlation Technique (IPCT) sowie von Dehnmessstreifen (DMS), Spaltmessung und dem berührungslosen Schaufel-Schwingungs-Messsystem (BSSM) der MTU Aero Engines generiert werden. Der Beitrag beschreibt die Bauweise der Fanschaufeln und deren Implikationen für die numerischen Analysen sowie die Modellbildung für die Strömungs- und Struktursimulation und das detaillierte IPCT Setup. Für sechs ausgewählte Betriebspunkte werden die ermittelten Blattspitzendeformation aus IPCT Messdaten mit Ergebnissen zuvor durchgeführter FE-Simulationen verglichen.