Aeroakustische Skalierung einer Verdichter-Statorleitschaufelreihe

Das Projekt untersucht die aeroakustische Skalierung einer Verdichter-Statorleitschaufelreihe, die aus dem am TFD betriebenen 4½-stufigen Hochgeschwindigkeits-Axialverdichter (4AC) abgeleitet wurde. Ziel ist es, das Schalltransmissionsverhalten unter optimalen akustischen Bedingungen im aeroakustischen Windkanal (AWT) zu analysieren. Die skalierte Leitschaufelreihe wurde hierfür experimentell vermessen und ihr Transmissionsverhalten über einen breiten Frequenz- und Modenbereich erfasst.

Motivation und Zielsetzung

Die präzise Vorhersage aeroakustischer Effekte in Verdichterstufen erfordert ein detailliertes Verständnis der Schallausbreitung und ihrer Abhängigkeit von Strömungs- und Geometrieparametern. Ein erster Schwerpunkt des Projekts besteht darin, die für die aeroakustische Skalierung relevanten Parameter zu identifizieren, auf dieser Grundlage eine Statorleitschaufelreihe gezielt zu skalieren und deren akustisches Verhalten mit dem der ursprünglichen Leitschaufel aus dem 4AC zu vergleichen. Durch die Übertragung der akustischen Charakteristik zwischen Original- und Skalenmodell soll überprüft werden, wie zuverlässig aeroakustische Skalierungsansätze in Turbomaschinenanwendungen funktionieren.

Ein zweiter Schwerpunkt liegt in der Nutzung der hochwertigen Messdaten aus dem akustisch optimierten AWT, die eine umfassende Analyse des Transmissions- und Modenverhaltens der Leitschaufelreihe ermöglichen. Diese Daten bilden eine Grundlage für die Kalibrierung und Verbesserung aeroakustischer Modelle zur Vorhersage der Schallausbreitung in Verdichtern. Das Projekt leistet damit einen wichtigen Beitrag zum besseren Verständnis akustischer Mechanismen in Turbomaschinen und unterstützt die Weiterentwicklung numerischer und analytischer Methoden für die aeroakustische Auslegung.

Veröffentlichungen

On the Aeroacoustic Scaling of Axial Flow Turbines, DOI: 10.38036/jgpp.15.3_9

Aeroacoustic Numerical Investigations of a Scaled Compressor Cascade, DOI: 10.33737/gpps20-tc-94

Numerical Validation of an Aeroacoustic Scaling Approach, DOI: 10.2514/6.2023-3837

On the Aeroacoustic Scaling of Axial Flow Turbines, DOI: 10.38036/jgpp.15.3_9

Broadband interaction noise analytical predictions for an axial compressor stator, DOI: GPPS-TC-2024-0194

Aeroakustische Skalierung einer Verdichterleitschaufelreihe, DOI: N/A

Veranwortliches Institut

Das Projekt wird verantwortet durch das Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik .