Experimentelle Untersuchung der Relativstrmung im Laufrad einer Axialverdichterstufe

Die Untersuchung der Relativstroemung im Laufrad einer Axial- verdichterstufe soll einen praxisnahen Beitrag zur Erfassung der durch die Einflusse eines vor- bzw. nachgeschalteten Leit- rades sehr komplexen Stroemungsvorgange liefern. Die Stroemungs- fluktuationen aufgrund der Wechselwirkung zwischen stehenden und rotierenden Gittern nehmen Einfluss auf die innere Energie- umwandlung. auf die Erregung von Schaufelschwingungen. auf Grenzschichtverhalten sowie Abloesevorgange und - als Folg- auf die Verluste und die Larmerzeugung. Die Beschreibung der Vorgange lasst sich aufspalten in eine potential-theoretische Betrachtungsweise und eine mit Beruck- sichtigung der Einflusse des realen Fluids. Die Einflussgroessen der potential-theoretischen Wechselwirkung relativ zueinander bewegter Schaufelreihen sind zunachst ein- mal geometrischer Art. Die Profil- und Gittergeometrie sowie die Axialspaltweiten zwischen benachbarten Schaufelreihen be- einflussen diese Wechselwirkungen wesentlich. Weitere Einfluss- groessen sind die Drehzahl des Rotors und die Kompressibilitat des StroemungsfluidS. Theoretische Loesungen zu diesem Problemkreis [9;10;11J wurden bisher uberwiegend bei quasistationarer BetraChtung verschie- dener relativer Positionen der Leit- und Laufschaufelreihen erstellt. Ergebnisse eines Differenzenverfahrens nach Ispas [12J sind im Abschnitt 6.2.1 vorgestellt. In der realen zahigkeitsbehafteten Stroemung bilden sich auf- grund der ProfilgrenzschiChten Nachlaufdellen hinter den Schau- felaustrittskanten. Im Bereich dieser Nachlaufdellen ergibt sich fur nachgeschaltete relativ bewegte Schaufelreihen ein Gebiet der Falschanstroemung. Fur Verdichter wirkt sich diese periodische Falschanstroemung (s. Abb. 26) in einer Erhoehung der Umlenkung durch das FOlgegitter aus.