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Experimentelle Untersuchung der Strömung im Blattspitzenbereich eines transsonischen Axialverdichters nahe der Stabilitätsgrenze

Bergner, Jörg :
Experimentelle Untersuchung der Strömung im Blattspitzenbereich eines transsonischen Axialverdichters nahe der Stabilitätsgrenze.
[Online-Edition]
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2006)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Experimentelle Untersuchung der Strömung im Blattspitzenbereich eines transsonischen Axialverdichters nahe der Stabilitätsgrenze
Language: German
Abstract:

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der experimentellen Analyse der Strömung im Laufrad eines transsonischen Axialverdichters an seiner Stabilitätsgrenze bei Auslegungsdrehzahl. Am Beispiel des vorwärtsgepfeilten Rotor 3 des Transsonikverdichters der TU Darmstadt werden Ergebnisse einer Vermessung des Geschwindigkeitsfeldes sowie von hochaufgelösten Messungen des statischen Drucks in der Gehäusewand im Bereich des Laufrades vorgestellt und diskutiert. Aufgrund der verringerten aerodynamischen Belastung der Blattspitze wird der Stalleintritt dieses Rotors nicht mehr unmittelbar von einer Blockagewirkung des Spaltwirbels ausgelöst. Allerdings kann der nach Betrag und Richtung schwankende Spaltwirbel an der Stabilitätsgrenze zeitweise die Schaufelvorderkante erreichen. Die Meßergebnisse lassen vermuten, daß dies zu einer Umströmung der Schaufelvorderkante (spill-forward) sowie zu einer selbsterregten Oszillation des Spaltwirbels führt.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Three-dimensional laser-2-focus measurements complemented by measurements of the instantaneous static wall pressure are used to investigate short length-scale rotating stall inception in an axial transonic compressor rotor. The data was collected at the Darmstadt Transonic Compressor using the forward swept Rotor No. 3. Detailed analysis of the experimental data revealed that in this configuration stall is not directly caused by the blockage created by the shock vortex interaction. Due to the reduced aerodynamic loading, the tip clearance vortex passes the shock without significant deceleration but shows some great fluctuation in terms of both vortex strength and trajectory. As the compressor is throttled to near stall, the angle of the vortex trajectory is increased and eventually reaches the leading edge of the adjacent blade. This might lead to spill-forward and so-called self-induced vortex oscillation.English
Uncontrolled Keywords: spaltwirbel
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
spaltwirbelGerman
tip clearance vortex, shock-vortex-interactionEnglish
Classification DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Divisions: Fachbereich Maschinenbau
Date Deposited: 17 Oct 2008 09:22
Last Modified: 07 Dec 2012 11:51
Official URL: http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000705
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-7051
License: Simple publication rights for ULB
Referees: Stoffel, ; Prof. Dr Bernd
Advisors: Hennecke, Prof. Ph.D Dietmar K.
Refereed: 24 May 2006
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/705
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