Betriebsverhalten aerodynamisch hochbelasteter Axialverdichterstufen bei Modifikation der äußeren Schaufelenden im Rotor


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Betriebsverhalten aerodynamisch hochbelasteter Axialverdichterstufen bei Modifikation der äußeren Schaufelenden im Rotor

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Kurzfassung: Die Dissertation „Betriebsverhalten aerodynamisch hochbelasteter Axialverdichterstufen bei Modifikation der äußeren Schaufelenden im Rotor“ beschreibt Ergebnisse experimenteller Untersuchungen an der Low-Speed Version einer Hochdruck-Axialverdichterstufe mit dem Rotor in vier verschiedenen Ausführungsformen. Die vier Rotoren wurden nacheinander mit ein und demselben Stator gekoppelt und als Stufen mit den Bezeichnungen 2D, 3D-1, 3D-2 und 3D-3 experimentell untersucht. Die Auslegung der vier Stufen wurde von der Firma Rolls-Royce Deutschland Ltd. & Co KG durchgeführt mit der 2D Stufe als Datum-Stufe und den drei anderen als Derivativa. Ziel der durchgeführten Untersuchungen war eine deutliche Verbesserung des Betriebsverhaltens in Form einer Anhebung der Kennlinien. Diese Verbesserung sollte ausschließlich durch geeignete Modifikationen der äußeren Schaufelenden der Datum Rotorschaufeln unter sonst gleichen Bedingungen, d.h. gleiche Schaufelzahl, gleiches Nabenverhältnis, gleiches Schaufelhöhenverhältnis sowie gleiche mittlere Euler-Arbeit erreicht werden. Im Rahmen der experimentellen Untersuchungen wurde festgestellt, dass nur die Kennlinien der 3D-3 Stufe deutlich über den entsprechenden Kennlinien der 2D Stufe liegen, während sich die Kennlinien der beiden anderen Stufen (3D-1 und 3D-2) nur unwesentlich von den Kennlinien der 2D Stufe unterscheiden. Die Verbesserungen der 3D-3 Stufe begründen sich neben der Belastungsumverteilung in der zum Gehäuse zunehmenden Verlängerung der Profiltiefe.
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