Leistungssteigerung von Strömungsmaschinen durch aktive Sekundärströmungsbeeinflussung in einer Verdichterstufe

通过压缩机级中的主动二次流影响来提高涡轮机的性能

• 批准号: 88184471
• 负责人: Dr.-Ing. Robert Meyer
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Strömungsmechanik und Technische Akustik (ISTA)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/88184471?language=en
• 关键词: Leistungssteigerung; von; Str; mungsmaschinen; durch

Es soll die Strömungsbeeinflussung durch Absaugung im Schaufel-/Wandbereich zusätzlich an anwendungsnahen Konfigurationen (Berücksichtigung von Fillets) und außerdem das Betriebsverhalten im gesamten Arbeitsbereich untersucht werden. Insbesondere sollen Lösungen gefunden werden, die auch bei niedrigeren Absaugraten (<2%) zu weiteren Verbesserun-gen führen. Hierfür sollen neue Geometrien entwickelt bzw. optimiert werden, die mit weniger Massenstrom durch geschickte Positionierung und Gestaltung weiterhin Verbesserungen erzielen. Aus der laufenden Phase wurde bei den Untersuchungen an der Referenzkonfiguration ohne Absaugung deutlich, dass die Grenzschichtdicke der Zuströmung sowie deren Turbulenz¬eigenschaften einen großen Einfluss auf das Verlustverhalten von Verdichtergittern besitzen. In der neu beantragten Phase sollen deshalb ergänzend die Zuströmbedingungen sowie deren Einfluss experimentell untersucht werden. Hierfür ist vorgesehen, die Grenzschichtdicke der Zuströmung zu variieren und experimentell die Turbulenzeigenschaften (Turbulenzgrad u. integrales Längenmaß) mit Hilfe von Hitzdrahtmessungen zu bestimmen. Auf der numerischen Seite soll außerdem in einer Parameterstudie die Schaufelstreckung bei variierenden Seitenwandgrenzschichtdicken untersucht werden. Somit kann ein umfassendes Bild von den einzelnen Abhängigkeiten (Schaufelstreckung, Grenzschichtdicke, Turbulenzgrad) der verlustbehafteten Sekundärströmung und deren Auswirkungen auf die Gitterperformance aufgezeichnet werden. Alle Untersuchungen sollen an zwei verschiedenen Verdichterprofilen durchgeführt werden, um eine allgemein gültige Aussage liefern zu können. Hierfür ist das bewährte NACA65 als auch ein Gitter mit Profilen der CDA Baureihe vorgesehen. Verschiedene Inzidenten (±6°) und Machzahlen (0.5 < Mach < 0.7) sollen zu einem vollständigeren Bild der aktiven Maßnahmen beitragen.Mit den gewonnen Erkenntnissen und dem bereits vorhanden Wissen aus dem Bereich der passiven Strömungsbeeinflussung ist vorgesehen, zum Ende der beantragten Phase eine Geometrie zu entwickeln, die eine intelligente Kopplung der passiven und der aktiven Strömungsbeeinflussung miteinander kombiniert. Das Zusammenspiel aus Numerik und Experiment, das in der ersten Antragsphase bereits zu sehr guten Ergebnissen führte, soll fortgesetzt werden. Es erlaubt ganzheitliche Betrachtungen der Gitterströmung mit und ohne Beeinflussung. Dabei liefert das Experiment Daten zur Validierung der eingesetzten numerischen Methoden, während die Simulationen Betriebspunkte abbilden können, die experimentell nicht umsetzbar sind.

Es soll die Strömungsbeeinflussung durch Absaugung im Schaufel-/Wandbereich zusätzlich an anwendungsnahen Konfigurationen（Berücksichtigung von Fillets）und außerdem das Betriebsverhalten im gesamten Arbeitsbereich untersucht韦尔登.只有少数人获得了韦尔登，他们也没有获得足够的贷款（<2%）。Hierfür sollen neue Geometrien entwickelt bzw.最好的韦尔登，通过位置和姿态的调整来减少质量。在低分阶段，在参考配置下进行了数值模拟，结果表明，湍流特征场对湍流的影响很大。在新的平衡阶段，必须对影响实验的因素进行分析，以确定韦尔登。Hierfür ist vorgesehen，die Grenzschichtdicke der Zuströmung zu variieren und experimentell die Turbulenzeigenschaften（Turbulenzgrad u. integrales Längenmakten）mit Hilfe von Hitzdrahtmessungen zu bestimmen.在一个参数研究中，数值计算可以得到各种不同的韦尔登。有些人可能会从一张图片上看到一个简单的Abhängigkeiten（Schaufelstreckung，Grenzschichtdicke，Turbulenzgrad），以确保Sekundärströmung和Dren Auschkungen auf die Gitterperformance aufgezeichnet韦尔登。所有Untersuchungen sollen an zwei verticaledenen Verticalterprofilen durchgeführt韦尔登，um eine allgemein gültige Aussage liefern zu können.在此之前，NACA 65也是一个带有CDA轮廓的Gitter。垂直惯性（±6°）和马赫数（0.5 <马赫数< 0.7）可以形成一个主动马赫数的动态图像。在被动气流影响的背景下，通过测量和处理已知信息，可以在被动和主动气流影响的几何学上得到一个智能的组合。数字和实验的游戏，在第一个故事中，它是一个非常好的游戏，所以韦尔登。这是一种带有蜜蜂感染力的奇特气流。Dabei liefert das Experiment Daten zur Validierung der eingesetzten numerischen Methoden，während die Simulationen Betriebspunkte abbilden können，die experimentell nicht umsetzbar sind.