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10 Verdichter<br />
Zusätzlich zu dem im Rahmen dieser Arbeit ausgelegten 1,5-stufigen transsonischen Forschungsverdichter<br />
wurden drei weitere Verdichter herangezogen, um verschiedene weitergehende Aspekte<br />
von Endwandkonturierung und Gehäusestrukturierung zu untersuchen. Alle behandelten<br />
Verdichter sollen in diesem Kapitel vorgestellt werden.<br />
10.1 1,5-stufiger Forschungsverdichter<br />
Der für die vorliegende Arbeit zentrale Verdichter ist ein transsonischer Forschungsverdichter.<br />
Einige relevante aerodynamische und geometrische Aspekte werden in diesem Abschnitt diskutiert.<br />
Außerdem wird die Genauigkeit der CFD-Simulationen anhand eines Vergleiches mit<br />
experimentellen Ergebnissen bewertet.<br />
10.1.1 Auslegung<br />
Wie die Skizze in Abb. 10.1 zeigt, handelt es sich bei dem Verdichter um einen 1,5-stufigen<br />
Aufbau, bei dem sich vor der aus Rotor und Stator bestehenden Verdichterstufe ein als IGV bezeichnetes<br />
Eintrittsleitrad befindet. Der Staffelungswinkel des IGV kann während des Betriebes<br />
verstellt werden. Das entsprechende Verstellgesetz ist abhängig von der aerodynamischen Drehzahl.<br />
Der Rotor ist repräsentativ für eine vordere Stufe eines aktuellen Hochdruckverdichters für<br />
Zweiwellen-Flugtriebwerke. Dies gilt sowohl für charakteristische aerodynamische als auch geometrische<br />
Parameter. Der Stator ist mit einem Deckband ausgestattet und hat daher keine Schaufelspalte,<br />
sondern Ausrundungsradien an beiden Schaufelenden. Bei der Auslegung des Verdichters<br />
waren zum einen die Zielwerte der aerodynamischen Belastungsgrößen, zum anderen die<br />
Eigenheiten des Prüfstandes zu beachten. Zu letzteren zählen beispielsweise Leistungs- und<br />
Drehzahlbeschränkungen, geometrische Größen wie der zur besseren Zugänglichkeit konstant<br />
ausgeführte Gehäuseradius oder die aus dem gleichen Grund gegenüber einem typischen Triebwerksverdichter<br />
vergrößerten axialen Schaufelabstände. Ein weiteres Auslegungskriterium war<br />
es, einen schaufelspitzenkritischen Rotor zu gestalten. Diese Forderung wurde im Hinblick auf<br />
IGV<br />
Rotor<br />
Stator<br />
Abbildung 10.1.: Seitenansicht sowie Ausmisch- und Austrittsebenen<br />
des 1,5-stufigen Forschungsverdichters<br />
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