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Hochgeschwindigkeits-Axialverdichter

Der Hochgeschwindigkeits-Axialverdichter des Forschungsverbunds „Dynamik der Energiewandlung“ (DEW) zeichnet sich durch realitätsnahe, transsonische Strömungsbedingungen aus. Aufgrund der vorhandenen Rotorkonfigurationen (4-stufige CDA-, 4,5-stufige Tandem-, 3- und 6-stufige Konfiguration) eignet sich der Hochgeschwindigkeits-Axialverdichter besonders zur Untersuchung von Mehrstufeneffekten. Durch das kleine Volumen zwischen letzter Statorreihe und Ringdrossel am Austritt kann der Verdichter bis ins Pumpen hinein betrieben werden, ohne dass ein Schaufelschaden resultiert. Somit ist die Vermessung des kompletten Kennfeldbereichs möglich.

Durch zahlreiche Messzugänge zwischen jeder Schaufelreihe kann nahezu die gesamte Bandbreite an Sonden, angefangen von stationären, pneumatischen Mehrlochsonden über instationäre Mehrlochsonden bis hin zu CTA, zur Vermessung des Strömungsfeldes eingesetzt werden. Des Weiteren bietet der Verdichter hinter dem Stator der dritten Stufe die Möglichkeit der optischen Vermessung des Strömungsfeldes mittels L2F-Messtechnik. Anhand der umfangreichen Expertise im Bereich der CFD-Simulationen am Axialverdichter sowie der daraus resultierenden Datenbasis können anhand der experimentellen Ergebnisse validierte numerische Simulationen herangezogen werden, um messtechnisch schwer zu erfassende Vorgänge in der Strömung eingehender zu untersuchen.

In den letzten Jahren wurden hauptsächlich Untersuchungen an der 4-stufigen Konfiguration zur Reduktion von Sekundärströmungsverlusten durch Bow-/Sweep- sowie seitenwandkonturierte Beschaufelungen durchgeführt. Zudem wurde das Phänomen der akustischen Resonanz beobachtet und messtechnisch erfasst. Aktuell werden Projekte zur aktiven Strömungsbeeinflussung durch Einblasung impulsreichen oder Absaugung impulsarmen Fluids an der 4-stufigen Konfiguration erforscht. Parallel dazu finden experimentelle Untersuchungen zu Sekundärströmungsverlusten an der 4,5-stufigen Tandem-Konfiguration statt.