Untersuchung von Methoden zur aktiven Beeinflussung der Strömungsablösung bei Niederdruckturbinenschaufeln

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Bei einer Anzahl von luftfahrttechnischen Systemen finden heute Niederdruckturbinen Verwendung. Der Auslegungsspielraum von Niederdruckturbinenschaufeln wird unter anderem durch die laminare Strömungsablösung begrenzt. Ließe sich die Strömungsablösung durch aktive Strömungsbeeinflussung kontrollieren oder unterdrücken, könnte die Turbinenstufe eine höhere Leistung aufnehmen. Dies würde einen Weg zu effizienteren, d.h. leichteren und kleineren Niederdruckturbinen eröffnen. Die gleichen Methoden ließen sich auch auf den Niederdruckverdichter und verwandte luftfahrttechnische Komponenten übertragen. Das Ziel der hier vorgeschlagenen Forschungstätigkeit ist die Untersuchung von Methoden zur aktiven Beeinflussung der Strömungsablösung an einer exemplarischen Niederdruckturbinenschaufel. Anhand numerischer Strömungssimulationen sollen die verschiedenen Teilaspekte der aktiven Strömungsbeeinflussung untersucht werden. Die für die Wirksamkeit der aktiven Strömungsbeeinflussung relevanten physikalischen Mechanismen müssen erforscht und verstanden werden. Technisch realisierbare Sensoren und Aktuatoren müssen modelliert werden. Dabei müssen regelungstechnischer Systemaufwand und erzielbarer Nutzen gegeneinander abgewogen werden. Neben einfachen Proportionalsteuergesetzen sollen auch neuronale Netzwerke in Betracht gezogen werden.