Abteilungen - Triebwerksakustik - Passive Strömungsbeeinflussung
Passive Maßnahmen zur Strömungsbeeinflussung wurden von der Arbeitsgruppe in verschiedenen Projekten untersucht. Mit Wirbelgeneratoren, die auf den Statorschaufeln aufgebracht wurden konnte eine Verlustreduzierung von 5% erzielt werden. Durch Strömungsbeeinflussung mit Querrillen auf den Seitenwänden konnten diese Randzonenverluste im Auslegungspunkt um bis zu 10% vermindert werden. Die Umlenkung des Gitters erhöhte sich im Wandbereich um 2°. Dies entspricht einer Steigerung des isentropen Wirkungsgrades einer vergleichbaren einzelnen Axialverdichterstufe von 1,3 Prozentpunkten. In einem anderen Ansatz werden Wirbelgeneratoren genutzt, um die Strömung im Verdichter positiv zu beeinflussen. Diese Wirbelgeneratoren erzeugen einen energiereichen Längswirbel, der eine Durchmischung von langsamer und schneller Strömung fördert und so die energiearme Grenzschicht stabiler gegen eine Strömungsablösung werden lässt. Hier wird ebenfalls eine Reduzierung des Druckverlustes der Strömung ermöglicht, der eine Größenordnung von ca. 8% erreicht. Für die Gesamtmaschine bedeutet dies bei gleicher Verdichterstufenzahl und vorgegebener Verdichterantriebsleistung einen höheren Brennkammereintrittsdruck. Über die Isobarendivergenz des Kreisprozesses folgt direkt eine höhere nutzbare Turbinenleistung. Geht man von einem vorgegeben Brennkammereintrittsdruck bei der Auslegung der Gesamtmaschine aus, so erreicht diese bereits mit einer geringeren Verdichterstufenanzahl den geforderten Druck und erhebliche Einsparungen von Kosten und Gewicht sind die Folge. Diese Technologie hilft den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren und trägt somit zu einer Reduzierung der CO2-Emmissionen bei.