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Marginal flow in compressor cascades. Influence of gap, cascade geometry, loads and inflow boundary layer. Final report; Randstroemung in Verdichtergittern. Untersuchung der Randstroemung in Verdichtergittern unter dem Einfluss von Spalt, Gittergeometrie, Gitterbelastung und Zustroemgrenzschicht. Abschlussbericht

Technical Report:

Abstract

Experimental and theoretical investigations were made in order to define the main influencing parameters of gap flow and secondary flow in compressor cascades. The investigations and results are presented in detail. [German] Im Rahmen des FVV-Forschungsvorhabens 'Randstroemung in Verdichtergittern' wurden am Institut fuer Strahlantriebe der Universitaet der Bundeswehr Muenchen umfangreiche experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Bestimmung der wesentlichen Einflussgroessen auf die Spalt- und Sekundaerstroemung in Verdichtergittern durchgefuehrt. Als Parameter wurden die Spaltweite, das Schaufelseitenverhaeltnis mit Schaufelhoehe und Sehnenlaenge, die aerodynamische Belastung und die Zustroemgrenzschichtdicke variiert. Zur Analyse der Stroemungsvorgaenge wurden Fuenflochsonden-Stroemungsfeldtraversierungen, Profil- und Seitenwanddruckverteilungsmessungen und Laser-Zwei-Fokus-Messungen im Spalt herangezogen. Die experimentellen Untersuchungen zeigen eine komplexe Wechselwirkung zwischen Spalt- und Kanalwirbel. Die Spalt- und Sekundaerverluste steigen mit der Spaltweite und der aerodynamischen Belastung, wobei der Anstieg eine welchselseitige Abhaengigkeit der Parameter aufweist. Gegenueber dem Schaufelseitenverhaeltnis verhalten sich die Spalt- und Sekundaerverluste umgekehrt proportional. Die Zustroemgrenzschicht beeinflusst zwar den Verlust- und Abstroemwinkelverlauf ueber der Schaufelhoehe, jedoch nicht die sich abzueglich des Profil- und Zustroemverlustes ergebenden Spalt- und Sekundaerverluste. Die verwendeten 3D Stroemungsberechnungsverfahren erfassen die Stroemungsphaenomene qualitativ gut, wobei der Spaltmodellierung eine besondere Rolle zukommt. Die realistische Spaltmodellierung erlaubt einen sehr detaillierten Einblick in das Stroemungsgeschehen im Spalt. Die Verlustberechnung erweist sich jedoch  More>>
Authors:
Publication Date:
Jul 01, 1996
Product Type:
Technical Report
Report Number:
FVV-612
Reference Number:
EDB-01:032406
Resource Relation:
Other Information: PBD: 1996
Subject:
33 ADVANCED PROPULSION SYSTEMS; COMPRESSOR BLADES; GAS TURBINE ENGINES; TURBOFAN ENGINES; LOSSES; AERODYNAMICS; AIRFOILS; GEOMETRY; BOUNDARY LAYERS; THREE-DIMENSIONAL CALCULATIONS; TESTING; WIND TUNNELS; TURBOMACHINERY
Sponsoring Organizations:
Bundesministerium fuer Wirtschaft, Bonn (Germany); Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen 'Otto von Guericke' e.V. (AIF), Koeln (Germany)
OSTI ID:
20147886
Research Organizations:
Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e.V., Frankfurt am Main (Germany); Universitaet der Bundeswehr Muenchen, Neubiberg (Germany). Inst. fuer Strahlantriebe
Country of Origin:
Germany
Language:
German
Other Identifying Numbers:
Other: Contract FVV 574; Contract BMWi/AIF 9158; TRN: DE01G3837
Availability:
Available from TIB Hannover: RA 1581(612)
Submitting Site:
DE
Size:
278 pages
Announcement Date:

Technical Report:

Citation Formats

Huebner, J. Marginal flow in compressor cascades. Influence of gap, cascade geometry, loads and inflow boundary layer. Final report; Randstroemung in Verdichtergittern. Untersuchung der Randstroemung in Verdichtergittern unter dem Einfluss von Spalt, Gittergeometrie, Gitterbelastung und Zustroemgrenzschicht. Abschlussbericht. Germany: N. p., 1996. Web.
Huebner, J. Marginal flow in compressor cascades. Influence of gap, cascade geometry, loads and inflow boundary layer. Final report; Randstroemung in Verdichtergittern. Untersuchung der Randstroemung in Verdichtergittern unter dem Einfluss von Spalt, Gittergeometrie, Gitterbelastung und Zustroemgrenzschicht. Abschlussbericht. Germany.
Huebner, J. 1996. "Marginal flow in compressor cascades. Influence of gap, cascade geometry, loads and inflow boundary layer. Final report; Randstroemung in Verdichtergittern. Untersuchung der Randstroemung in Verdichtergittern unter dem Einfluss von Spalt, Gittergeometrie, Gitterbelastung und Zustroemgrenzschicht. Abschlussbericht." Germany.
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author = {Huebner, J}
abstractNote = {Experimental and theoretical investigations were made in order to define the main influencing parameters of gap flow and secondary flow in compressor cascades. The investigations and results are presented in detail. [German] Im Rahmen des FVV-Forschungsvorhabens 'Randstroemung in Verdichtergittern' wurden am Institut fuer Strahlantriebe der Universitaet der Bundeswehr Muenchen umfangreiche experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Bestimmung der wesentlichen Einflussgroessen auf die Spalt- und Sekundaerstroemung in Verdichtergittern durchgefuehrt. Als Parameter wurden die Spaltweite, das Schaufelseitenverhaeltnis mit Schaufelhoehe und Sehnenlaenge, die aerodynamische Belastung und die Zustroemgrenzschichtdicke variiert. Zur Analyse der Stroemungsvorgaenge wurden Fuenflochsonden-Stroemungsfeldtraversierungen, Profil- und Seitenwanddruckverteilungsmessungen und Laser-Zwei-Fokus-Messungen im Spalt herangezogen. Die experimentellen Untersuchungen zeigen eine komplexe Wechselwirkung zwischen Spalt- und Kanalwirbel. Die Spalt- und Sekundaerverluste steigen mit der Spaltweite und der aerodynamischen Belastung, wobei der Anstieg eine welchselseitige Abhaengigkeit der Parameter aufweist. Gegenueber dem Schaufelseitenverhaeltnis verhalten sich die Spalt- und Sekundaerverluste umgekehrt proportional. Die Zustroemgrenzschicht beeinflusst zwar den Verlust- und Abstroemwinkelverlauf ueber der Schaufelhoehe, jedoch nicht die sich abzueglich des Profil- und Zustroemverlustes ergebenden Spalt- und Sekundaerverluste. Die verwendeten 3D Stroemungsberechnungsverfahren erfassen die Stroemungsphaenomene qualitativ gut, wobei der Spaltmodellierung eine besondere Rolle zukommt. Die realistische Spaltmodellierung erlaubt einen sehr detaillierten Einblick in das Stroemungsgeschehen im Spalt. Die Verlustberechnung erweist sich jedoch als sehr unsicher. Auf der Grundlage einer umfangreichen Literaturanalyse wurden die verfuegbaren Korrelationen zur Berechnung des Spaltverlustes und der Abstroemwinkelverteilung zusammengestellt und mit den Messungen verglichen. Dabei ergab sich eine grosse Streubreite der Korrelationen, die auf eine unterschiedliche Bewertung der Spaltweite und der aerodynamischen Belastung zurueckzufuehren ist. Die haeufig anzutreffende Trennung in einen reinen Spaltverlust und einen von der Spaltstroemung unbeeinflussten Sekundaerverlust erscheint physikalisch nicht sinnvoll. Unter Beruecksichtigung der experimentellen Ergebnisse wurden verbesserte Spaltverlust- und Abstroemwinkelkorrelationen erarbeitet. (orig.)}
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year = {1996}
month = {Jul}
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