Instationäre Effekte der Durchströmung von Tandembeschaufelungen in mehrstufigen Verdichtern

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Volker Gümmer
• Fachliche Zuordnung: Strömungs- und Kolbenmaschinen
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 420268957

Die wenigen vorliegenden Forschungsergebnisse zu Tandemschaufeln weisen deutlich auf das hohe Potential hinsichtlich ihrer Anwendung in Verdichtern und Ventilatoren hin. Ein weiterer Entwicklungsschritt auf dem Weg zur Erarbeitung wichtiger Grundlagen und Entwurfskorrelationen von Tandembeschaufelungen in Verdichtern und Ventilatoren liegt in der Erforschung und Beurteilung des aerodynamischen Verhaltens einer solchen Beschaufelung im Einzel- oder Mehrstufenverband. Dies gilt insbesondere für den Betrieb unter instationären Randbedingungen. Das zeitabhängige Strömungsverhalten ist bis dato unbekannt. Daher sollen in diesem Projekt die Grundlagen der zeitabhängigen, reibungsbehafteten und dreidimensionalen Strömung durch Tandemschaufelgitter in der Maschinenumgebung erforscht werden.Das Ziel der geplanten Arbeiten ist daher die erstmalige Erforschung der instationären Strömungsphysik in einem mehrstufigen, rotierenden Modellverdichter mit aerodynamischen Belastungen und geometrischen Ausprägungen, die repräsentativ für künftige Entwürfe sind. Im Besonderen werden Sekundärströmungseffekte im Seitenwandbereich und die Wechselwirkungen zwischen Rotor und Stator im Mehrstufenverband untersucht. Hierbei werden experimentelle und numerische Arbeiten verbunden. Das Forschungsprojekt steht im Zusammenhang mit dem FVV-Vorgängerprojekt „Aerodynamik des Tandemgitters“ und liefert somit weiterführende Erkenntnisse zur Strömungsphysik in Tandemgittern. Dieser entscheidende Kenntniszugewinn ergibt sich aus dem Übergang von Untersuchungen am isolierten ebenen Gitter hin zu Grundlagenuntersuchungen in der mehrstufigen Maschinenumgebung, die eine neue Modellbildung für Tandembeschaufelungen erlauben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen