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Rotating Instability in an Annular Cascade: Detailed Analysis of the Instationary Flow Phenomena

Pardowitz, Benjamin und Tapken, Ulf und Sorge, Robert und Thamsen, Paul Uwe und Enghardt, Lars (2013) Rotating Instability in an Annular Cascade: Detailed Analysis of the Instationary Flow Phenomena. ASME Journal of Turbomachinery (Volume). American Society of Mechanical Engineers (ASME). doi: 10.1115/1.4025734. ISSN 0889-504X.

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Offizielle URL: http://turbomachinery.asmedigitalcollection.asme.org/mobile/article.aspx?articleid=1760267

Kurzfassung

Rotating instability (RI) occurs at off-design conditions in compressors, predominantly in configurations with large tip or hub clearance ratios of s* �> 3%. RI is the source of the blade tip vortex noise and a potential indicator for critical operating conditions like rotating stall and surge. The objective of this paper is to give more physical insight into the RI phenomenon using the analysis results of combined near-field measurements with high-speed particle image velocimetry (PIV) and unsteady pressure sensors. The investigation was pursued on an annular cascade with hub clearance. Both the unsteady flow field next to the leading edge as well as the associated rotating pressure waves were captured. A special analysis method illustrates the characteristic pressure wave amplitude distribution, denoted as “modal events” of the RI. Moreover, the slightly adapted method reveals the unsteady flow structures corresponding to the RI. Correlations between the flow profile, the dominant vortex structures, and the rotating pressure waves were found. Results provide evidence to a new hypothesis, implying that shear layer instabilities constitute the basic mechanism of the RI.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/86205/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Rotating Instability in an Annular Cascade: Detailed Analysis of the Instationary Flow Phenomena
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Pardowitz, BenjaminBenjamin.Pardowitz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tapken, Ulfulf.tapken (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0870-1253NICHT SPEZIFIZIERT
Sorge, RobertTU-Berlin / robert.sorge (at) fsd.tu-berlin.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Thamsen, Paul UweTU-Berlin / Paul-Uwe.Thamsen (at) tu-berlin.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Enghardt, Larslars.enghardt (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:3 September 2013
Erschienen in:ASME Journal of Turbomachinery
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1115/1.4025734
Verlag:American Society of Mechanical Engineers (ASME)
ISSN:0889-504X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:rotating instability, annular cascade, unsteady compressor aerodynamics
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HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Antriebe (alt)
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L ER - Antriebsforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Verdichtertechnologien (alt)
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Antriebstechnik > Triebwerksakustik
Hinterlegt von: Pardowitz, Benjamin
Hinterlegt am:08 Jan 2014 15:15
Letzte Änderung:06 Nov 2023 15:24

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