Verdichter-Prüfstände
An Verdichterprüfständen werden Verdichterkennfelder bestimmt, detaillierte Strömungsfeldmessungen durchgeführt und aktive Lärmkontrolle oder gegenläufige Propfans untersucht.
Abteilung Fan und Verdichter
In Zukunft wird es noch mehr darauf ankommen, die Turbomaschinenkomponenten Fan und Verdichter gezielt für ihren Einsatzzweck auszulegen.
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Moderne Passagiermaschinen haben inzwischen Fans mit einem Durchmesser von etwa drei Metern. Deren Aufgabe ist es, große Mengen Luft anzusaugen und diese einerseits dem Kerntriebwerk zuzuführen und andererseits Schub zu erzeugen. Das Kerntriebwerk stellt die Leistung bereit, die im Fan in Schub umgewandelt wird. Dabei ist es wichtig, dass sowohl Fan als auch Verdichter in allen Flugbedingungen stabil und effizient betrieben werden können.
Am Institut für Antriebstechnik arbeiten wir daran, diese Schub- und Verdichtersysteme noch effizienter zu machen. Dazu entwickeln und nutzen wir Softwarelösungen zur Auslegung der strömungsführenden Komponente, in Fan und im Verdichter, die durch maschinelles Lernen immer weiter verbessert wird. Diese Methoden wenden wir an, um neue Antriebs- und Integrationskonzepte zu entwickeln. Wir kombinieren in unserer Abteilung numerische Auslegung, Simulation und Optimierung der Fan- und Verdichterkomponenten mit praktischen Experimenten an unseren Verdichterprüfständen.
In unserer Abteilung Fan und Verdichter erweitern wir kontinuierlich unsere Kompetenz und Fähigkeiten in der Forschung und Entwicklung von Verdichterkonzepten. Dazu entwickeln wir Methoden für die aerodynamische Auslegung und die geometrische Anpassung von Einläufen, Fans, Propellern und Verdichtern, sowohl in axialer als auch in radialer Bauweise. Außerdem arbeiten wir an Optimierungsalgorithmen und nutzen maschinelles Lernen. Diese Methoden werden in nationalen und europäischen Forschungsprojekten eingesetzt, um diese Komponenten ganzheitlich zu bewerten und von der ersten Konzeption bis zum fertigen Demonstrator zu entwickeln. In den letzten Jahren hat sich der Trend zu einer sehr detaillierten Betrachtung entwickelt, sowohl was die realen geometrischen Aspekte betrifft, als auch die Einbindung der Triebwerke in das Flugzeug, die Berücksichtigung der Grenzschichteinsaugung im Einlauf und im Fan, sowie die Anwendung hochpräziser Berechnungsverfahren bereits in der Entwurfsphase.
An unseren Prüfständen, dem Mehrstufen-Zweiwellen-Axialverdichter-Prüfstand, dem Transsonischen Gitterwindkanal, dem Ring-Gitter-Kanal und dem Radialverdichterprüfstand, messen wir verschiedene Komponenten der Gasturbine von der Bestimmung ihrer wesentlichen aerodynamischen Kenngrößen und Kennfelder bis hin zur detaillierten Erfassung der dreidimensionalen Strömungsfelder. Unsere Untersuchungen reichen von Grundlagenexperimenten zur transsonischen Gitteraerodynamik bis hin zu sehr komplexen, mehrstufigen Verdichter-Rig-Experimenten.
Unsere Kernkompetenzen
Designsystem
Methodenentwicklung: Von der Vorauslegung bis zum 3D-Design
Prozessautomatisierung, automatisierte Optimierung
Maschinelles Lernen, KI
Multidisziplinäre Auslegung
Mehrstufige Axial- sowie Radial-Verdichter
Offene und ummantelte Schuberzeuger
Flugzeugintegration, Boundary Layer Ingestion und Einlaufstörung
Experimentelle Forschung
Prüfstandsbetrieb und Rigaufbau
Weitere Informationen
Eine Auswahl unserer Projekte
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Kontakt
Dr.-Ing. Christian Tiedemann
Abteilungsleitung
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Antriebstechnik
Fan und Verdichter
Linder Höhe, 51147 Köln