Im Rahmen des EU-Forschungsvorhabens VITAL wurden die instationären Strömungsfelder von modernen Fan Modul Konzepten detailliert vom DLR vermessen. Der Bläser (engl. „Fan“), also die von außen sichtbare erste Kompressorstufe, ist ein wesentliches Element der Schuberzeugung von Luftfahrttriebwerken. In Zusammenarbeit mit Industriepartnern wurden zwei gegenläufige Fan-Rotoren („Counter Rotating Turbo Fan, CRTF)“ untersucht. Weitere Messungen sind auch an konventionellen Fan-Anordnungen, wie dem „Direct Driven Turbo Fan (DDTF)“ durchgeführt worden.
Mit der vom DLR entwickelten Hitzdrahtmesstechnik lassen sich instationäre Strömungsstrukturen an schnell rotierenden Verdichtern (z. B. der Nachlauf jeder einzelnen Rotorschaufel) detailliert erfassen und analysieren. Neben den mittleren Strömungsvektoren werden auch Schwankungsgrößen erfasst, die eine Berechnung der lokalen Turbulenzverteilung ermöglichen. Die periodischen Geschwindigkeitsänderungen und die Charakteristik der Strömungsturbulenz hat eine unmittelbare Auswirkung auf die Effizienz und die Lärmerzeugung eines Triebwerks.
Mit diesen Informationen wird die erfolgreiche Auslegung der neuen Verdichterkonzepte bestätigt und kann die numerische Strömungssimulation (Computational Fluid Dynamics, CFD) validiert werden. Die Ergebnisse stellen eine wertvolle Datenbasis für die Entwicklung der akustischen Prognose-Werkzeuge (Computational Aero- Acoustics, CAA) dar. So wird künftig bereits im Entwurfsstadium von neuen Triebwerks-Konzepten eine Vorhersage der Schallabstrahlung ermöglicht.
Sondenkopf einer Hitzdrahtsonde zur Bestimmung von instationären Geschwindigkeitsschwankungen