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(a) Referenz (b) Konturierung + Rotor-Modifikation Abbildung 11.6.: Streichlinien auf Nabe und Rotor-Saugseite im Auslegungspunkt 64 11. Nabenkonturierung bei einem transsonischen Rotor
12 Statoren Wie die Literaturübersicht in Abschnitt 7.1.3 zeigt, können bei der Applikation von nicht-achsensymmetrischer Annuluskonturierung auf Axialverdichterstatoren signifikante Wirkungsgradsteigerungen erzielt werden. Dies scheint allerdings nicht in jedem Fall, sondern nur unter bestimmten Voraussetzungen möglich zu sein. Im vorliegenden Kapitel sollen diese Voraussetzungen näher beleuchtet und einige Rückschlüsse auf die Anwendungsmöglichkeiten von 3D-Annuluskonturierung in modernen Flugtriebwerksverdichtern gezogen werden. Dazu wird zunächst die im 1,5-stufigen Forschungsverdichter verbaute Konturierung vorgestellt, welche ohne gleichzeitige Modifikation der Statorschaufel ausgeführt wurde. Darauf aufbauend wurde eine Variante mit modifizierter Schaufelgeometrie erstellt, die in Abschnitt 12.1.2 diskutiert wird. Schließlich soll noch eine Untersuchung am mehrstufigen Niedergeschwindigkeitsverdichter behandelt werden, welche sich auf die Interaktion von Konturierung und Deckbandleckage sowie auf Robustheitsaspekte konzentriert. 12.1 Naben- und Gehäusekonturierung bei einem Austrittsleitrad Der Stator des 1,5-stufigen transsonischen Forschungsverdichters wurde mit nicht-achsensymmetrischer Annuluskonturierung an Nabe und Gehäuse ausgestattet. Wie schon beim Rotor geschah dies nach Abschluss der sonstigen Auslegung, so dass auch beim Stator von einer Schaufelreihe ausgegangen werden konnte, welche repräsentativ für den aktuellen Stand der Technik ist. In Analogie zu Kapitel 11 diente die Variante ohne Konturierung als Referenz. Die zur Bewertung der Entwürfe herangezogenen Kriterien waren ebenfalls analog zu denen für die Rotor-Nabenkonturierung. Die Konturierung des Stators erfolgte nach der des Rotors. Das für den Auslegungsprozess genutzte CFD-Modell enthielt daher bereits den modifizierten Rotor mit nicht-achsensymmetrischer Nabenkonturierung. 12.1.1 Anwendung ohne Schaufelmodifikation Zur Auslegung der nicht-achsensymmetrischen Nabenkonturierung für den Stator des 1,5- stufigen Forschungsverdichters wurde der in Abschnitt 8.4 beschriebene halbautomatische Prozess verwendet. Die Evaluierung der einzelnen Entwürfe erfolgte bei Auslegungsdrehzahl und zwei verschiedenen Drosselgraden: Dem als DP bezeichneten Auslegungspunkt und einem weiter angedrosselten Betriebszustand, der als NS gekennzeichnet wird. Außer der Geometrie des Annulus wurden keine weiteren Änderungen am Stator vorgenommen. Nabe und Gehäuse wurden in aufeinander folgenden Schritten konturiert. Wie schon beim Rotor waren gesteigerter Verdichterwirkungsgrad und reduzierter Totaldruckverlust des Stators Zielgrößen für die Auslegung der Konturierung. Es wurde jedoch eine zusätzliche Randbedingung eingeführt: Der maximale Betrag des Drallwinkels im Statoraustritt wurde begrenzt. Im Gegensatz zum Rotor ist beim Stator keine starke Drosselgradabhängigkeit der Konturierungseinflüsse zu verzeichnen. Varianten mit Verbesserungen im Auslegungspunkt zeigen diese 65
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Passive Kontrolle der wandnahen Str
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Danksagung Auch wenn nur ein Name a
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Zusammenfassung Um der Forderung na
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9. Experimentelle Methoden 44 9.1.
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1 Nomenklatur Abkürzungen und Para
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Teil I. Einleitung 9
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des Strömungsfeldes mit einem Opti
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Seite 83 und 84: 13 Zusammenfassung 3D-Konturierung
Seite 85 und 86: 14 Auslegung und Parameter der Geh
Seite 87 und 88: Norm. Entropie 1.06 1.04 1.02 (a) O
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Seite 95 und 96: 17 Zusammenfassung Gehäusestruktur
Seite 97 und 98: Teil VI. Fazit 95
Seite 99 und 100: nen Einschränkungen, die Skalierba
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Seite 105 und 106: [67] G. Endicott, T. Sonoda, M. Olh
Seite 107 und 108: [93] L. Bo, W. Qingwei, and C. Yuny
Seite 109 und 110: [119] N. Gourdain and F. Leboeuf. U
Seite 111 und 112: [145] G. Legras, N. Gourdain, I. Tr
Seite 113 und 114: [171] S. Shahpar and L. Lapworth. P
Seite 115 und 116: [197] T. Praisner, E. Allen-Bradley
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Teil VII. Appendix 115
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Kaskaden- und Versuchsturbinenergeb
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B Berechnung der relativen CT-Grö
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D Parameter der CFD-Rechennetze 1,5
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