 Schlierenbild eines transsonischen Verdichtergitters bei M1 = 1.25 |
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| Blick auf die Messstrecke des Gitterprüfstandes | |
Der Prüfstand wird für grundlegende aerodynamische Untersuchungen an Profilen der Turbomaschine und für das Studium spezieller Strömungsphänomene eingesetzt. Er hat eine Messstrecke mit variablem Querschnitt von 168mm x 150-330mm und ermöglicht Anströmmachzahlen bis M1 = 1.4 mit einem sehr stabilen Betriebsverhalten insbesondere bei Schallanströmung (M1 = 1.0).
Der Windkanal wird im geschlossenen Kreis betrieben und erlaubt deshalb eine Reynoldszahlvariation unabhängig von der Machzahl wobei sich der Totaldruck und die Totaltemperatur unabhängig voneinander einstellen lassen.
Die zentrale Luftversorgung des DLR bietet den Einsatz verschiedener Radialverdichter welche parallel und in Reihe geschaltet werden können und damit dem Kanal eine außerordentliche Flexibilität verleihen.
Einzigartig sind die großen Absaugkapazitäten der Anlage, die das Absaugen der Seitenwandgrenzschichten vor der Messstrecke, der oberen und unteren Bypasskanäle und den Betrieb der transsonischen oberen Endwand ermöglichen. Zur Kontrolle der Seitenwandgrenzschichten innerhalb der Schaufelkanäle und zur Unterdrückung der Sekundärströmung in den Randzonen wird ebenfalls das Absaugsystem eingesetzt.
Die zahlreichen Vorteile der Untersuchung ebener Gitter reichen von preisgünstigen Modellen mit relativ großen Abmessungen, einfacher messtechnischer und optischer Zugänglichkeit, insbesondere aber der Möglichkeit, die aerodynamischen und geometrischen Parameter unabhängig voneinander untersuchen zu können, was in der realen Maschine nicht möglich ist.
Der Prüfstand wird für folgende Untersuchungen eingesetzt:
- Experimente zur Validierung von 2- und 3-dimensionalen Strömungsberechnungsverfahren mit sehr dataillierten Daten (Referenz Literatur ASME JT July 2002)
- Entwicklung und Überprüfung neuer Profilentwurfskonzepte (Referenz Literatur ASME JT July 2000, Teil1, Teil2 )
- Grundlegende Untersuchungen von Strömungsphänomenen der Turbomaschine wie z. B. Grenzschichtentwicklung auf den Profilen (Transition und Ablösung), passive und aktive Unterdrückung von Ablösungen, Stoß-Grenzschicht-Interferenz
- Entwicklung der Sekundärströmung und Eckenablösung sowie deren Kontrolle, Effekte diverser Seitenwandkontourierungen oder Profielauffädelungen wie z. B. Pfeilung oder V-Stellung.
Weiterführende Informationen:
Aerodynamische Grundlagen
Anwendungsprofile
Technische Daten:
Charakteristische Parameter:
| Machzahl |
M1 = 0.2 - 1.4 |
| Reynoldszahl |
Re = 1x105 – 3.5x106 |
| Turbulenzgrad |
Tu = 1- 4% |
| Totaldruck |
pt = 0.1 – 1.8 bar |
| Totaltemperatur |
Tt = 300 –325 K |
| Höhe der Messstrecke |
150 –330mm |
| Profilspannweite |
168 mm |
| Zuströmwinkel |
80 – 160° |
Luftversorgung:
- Kontinuierlicher Betrieb im geschlossenen Kreis
- Seitenwand-Grenzschichtabsaugungen
- Transsonische Messstrecke für M1 = 0.9 –1.2
- Halbsymmetrische Überschalldüse
- Silikagel Trockner für transsonische Messungen
- Große Absaugkapazität
Strömungssichtbarmachungen:
- Schlierenoptik Ölanstrich
- Flüssigkristalle
- Lichschnitttechnik
Messtechniken:
- Statische Druckverteilungen
- 3- und 5-Lochsonden
- Laser-2-Fokus Anemometer
Querschnitt durch den Transsonischen Gitterwindkanal Köln |
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