Desensibilisierung der Rotorblattspitze
Das vorliegende Promotionsprojekt befasst sich mit der Reduzierung der Sensitivität der Rotorblattspitze in axialen Verdichtern. Es ist bekannt, dass die Spitze des Rotors anfällig für sekundäre Strömungsphänomene ist. Das Phänomen mit dem größten Einfluss ist dabei die Spaltströmung (Tip Leakage Flow, TLF), die durch den Druckunterschied zwischen der Saug- und der Druckseite der Rotorblätter verursacht wird. Die Wechselwirkung dieser Strömung mit der Grenzschicht am Gehäuse führt dazu, dass sich die Strömung zu einem Wirbel aufrollt, genauer gesagt zum Spaltströmungswirbel (Tip Leakage Vortex, TLV). Diese Strömungsphänomene sind die Ursache für hohe Instabilitäten, die die Pumpgrenze verringern und die Gefahr des Strömungsabrisses erhöhen.
Das Ziel dieses Projekts ist es, die Auswirkungen der Spaltströmung zu reduzieren und die Pumpgrenze zu vergrößern. In der Vergangenheit wurden viele Methoden zur Erreichung dieses Ziels untersucht, wobei der Schwerpunkt meist auf dem Gehäuse des Verdichters lag. Allerdings führen diese Methoden zu einer Verringerung des Wirkungsgrads. Daher zielt diese Arbeit darauf ab, neue Methoden zu entwickeln, um die Empfindlichkeit der Rotorblattspitze zu begrenzen, wobei der Einfluss auf den Verdichterwirkungsgrad minimiert werden soll. Verschiedene geometrische Modifikationen werden am Rotor entworfen und numerisch getestet, um ihren Beitrag zur Bewältigung dieses sekundären Strömungsphänomens zu untersuchen.
Projektziele
- Aerodynamische Bewertung der neuen Methoden gegen Tip Leakage Flow
- Verringerung der negativen Auswirkungen der neuen Methoden auf die Effizienz des Verdichters
- Bewertung ihrer Anwendbarkeit auf verschiedene Verdichter (transsonisch, subsonisch usw.)
Projektpartner
