Der Aerodynamische Einfluss von dreidimensionalen Kuehlluftstrahlen auf die Durchstroemung eines ebenen Turbinenrotorgitter.

Abstract

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem aerodynamischen Einfluss des Ausblasens von Kuehlluftstrahlen aus der hinteren Schaufelsaugseite auf die transsonische Durchstroemung eines ebenen Turbinenlaufradgitters. Der Vektor der Kuehlluftstrahlen ist dabei an der Ausblasestelle dreidimensional, d.h. er hat parallel zur Schaufeloberflaeche eine Axialkomponente, senkrecht dazu eine Normalkomponente und in radialer Richtung der Schaufel eine Spannweitenkomponente. Mit besonderem Interesse fuer den Bereich zwischen Ausblasestelle und Schaufelhinterkante wurde der Einfluss des Ausblasens auf das Gitterstroemungsfeld experimentell und theoretisch untersucht. Die experimentelle Untersuchung der Wechselwirkung zwischen den dreidimensionalen Ausblasestrahlen und der Gitterstroemung ergab, da der Stroemungsvektor des Kuehlfilms aufgrund der Schlierenbilder keine Normalkomponente und aufgrund der Oelanstrichbilder eine kleine Radialkomponente besitzt. Damit ist dieWirkung des dreidimensionalen Ausblasens hauptsaechlich axial gerichtet. Grenzschichtmessungen in dieser Richtung zeigen, dass sichder Kuehlfilm stromab von der Ausblasestelle in den Geschwindigkeitsprofilen als relatives Maximum in der Naehe der Oberflaeche darstellt. Integrale Mittelwerte dieser Geschwindigkeitsprofile zeigen in kurzer Entfernung stromab von der Ausblasestelle bei kleiner Ausblaserate einen Gesamtdruckverlust, bei grosser Ausblaserate jedoch einen Gesamtdruckgewinn.