Kröger G.Ph. Beeinflussung von Rotorspaltströmungen durch rotationssymmetrische Gehäusekonturen: Dis. … Dr.-Ing. / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt Institut für Antriebstechnik, Köln. - Köln: DLR, Bibliotheks- und Informationswesen, 2010. - x, 98 S.: Ill., graph. Darst. - (Forschungsbericht; 10-33). - ISSN 1434-8454  Место хранения:   061 | Институт оптики атмосферы CO РАН | Томск | Библиотека

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Kurzfassung ................................................... iii Abstract ...................................................... iii Vorwort ........................................................ iv Nomenklatur ................................................... vii 1 Einleitung ................................................... 1 1.1 Hintergrund ............................................. 1 1.2 Motivation .............................................. 2 1.3 Aufgabenstellung und Vorgehensweise ..................... 4 2 Stand der Forschung .......................................... 5 2.1 Spaltströmungen in Rotoren von Axialverdichtern ......... 6 2.2 Verlustproduktion ...................................... 10 2.3 Wirbel unter Einfluss eines Druckgradienten ............ 17 2.3.1 Der Rankine Wirbel .............................. 17 2.3.2 Kontrollvolumengleichungen für den Wirbelkern ... 19 2.3.3 Wellenausbreitung in einem Wirbelkern in offener Strömung ................................ 21 2.3.4 Antwort des Wirbelkerns in freier Strömung auf externe Randbedingungen ......................... 23 3 Rotationssymmetrische Gehäusekonturierung an Verdichterlaufschaufeln ..................................... 27 3.1 Definition der numerischen Konfiguration ............... 27 3.2 Freie Parameter auf dem Ringraum und geometrische Restriktionen .......................................... 29 3.3 Definition der Zielfunktion ............................ 31 3.4 Optimierungsergebnis ................................... 32 3.5 Geometrie von Member 468 ............................... 33 3.6 Aerodynamische Effekte ................................. 33 3.7 Teillastverhalten der optimierten Stufe ................ 39 3.8 Variation der Spalthöhe ................................ 40 3.9 Variation der Gehäusekontur ............................ 41 4 Die Physik der Gehäusewelle ................................. 43 4.1 Wirkungsweise der Gehäusewelle ......................... 43 4.2 Charakterisierung des Spaltwirbels ..................... 45 4.3 Quantitative Herleitung des Druckanstiegs durch die Gehäusewelle ........................................... 48 4.4 Verlustmechanismen ..................................... 52 4.5 Spaltwirbelstabilität und Radialspalthöhe .............. 55 4.6 Zusammenhang zwischen Wirkungsgrad und Gehäusewelle .... 58 5 Weitere Anwendungen ......................................... 60 5.1 Gehäusekonturierung bei transsonischen Rotoren .... 60 5.1.1 Aufbau der Optimierung .......................... 61 5.1.2 Optimierungsergebnisse .......................... 64 5.1.3 Aerodynamische Effekte .......................... 65 5.1.4 Auswertung der Designregel ...................... 69 5.2 Kombinierte Optimierung des Gehäuseverlaufs und der Blattspitzen-profilierung .......................... 70 5.2.1 Aufbau der Optimierung .......................... 70 5.2.2 Optimierungsergebnis ............................ 73 5.2.3 Geometrie von Member 420 ........................ 75 5.2.4 Aerodynamische Effekte .......................... 77 5.2.5 Auswertung der Designregel ...................... 82 5.2.6 Teillastverhalten der optimierten Stufe ......... 83 5.3 Gesamtverdichterdesign ................................. 84 5.3.1 Das Verdichtermodell ............................ 84 5.3.2 Ergebnisse ...................................... 85 6 Zusammenfassung ............................................. 87 Abbildungsverzeichnis .......................................... 90 Tabellenverzeichnis ............................................ 94 Literaturverzeichnis ........................................... 95