Die Forschungsarbeiten zu vielstufigen Axialverdichtern zeigen die engen Wechselwirkungen zwischen den experimentellen Arbeiten am Prüfstand (Axialverdichter-Prüfstand M2VP) und hochgenauen, aufwendigen numerischen Untersuchungen. Sie sind geprägt durch zeitabhängige (periodische) Strömungsphänomene, deren Auswirkung auf das Verdichterverhalten und der Suche nach Möglichkeiten zu deren gezielten Beeinflussung.
Die Forschungsarbeiten im Bereich der Radialverdichter sind ebenfalls geprägt durch die enge Verzahnung der experimentellen Ergebnisse des Radialverdichterprüfstandes mit den numerischen Auslegungs- und Berechnungsverfahren.
Die Prüfstände bieten umfangreiche Messmöglichkeiten, wie Particle-Image-Velocimetry-Messungen (PIV) oder Laser-2-Fokus-Messungen (L2F), eine Vielzahl an stationären und instationären Drucksensoren, Temperatursensoren, Spaltsensoren und mechanischen Spannungsmessungen. Dies erlaubt eine detaillierte Auswertung des Kennfeldes, der Betriebszustände und der Betriebssicherheit sowie einen umfassenden Vergleich mit numerischen Simulationen. Zur Auslegung von Verdichtern werden die am Institut entwickelten Designverfahren (siehe Forschungsschwerpunkt Design und Optimierung) verwendet. Die Validierung des numerischen Simulationsverfahrens TRACE dient dessen Weiterentwicklung. Die Erkenntnisse aus den Messungen werden auch dazu verwendet, um neue Design- und Fertigungsmethoden sowie neue Werkstoffe mit verbesserten Eigenschaften (z.B. Gewicht und Festigkeit) für Verdichter zu qualifizieren.
Abbildung 1: Versuchsaufbau des 4,5-stufigen axialen Versuchsverdichters Rig250
Übersicht ausgewählter Arbeiten: