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AG Turbo, Turbotech II, project 1.244. Experimental investigations of rotary instabilities in axial compressors and their effects in terms of compressor stability. Final report; AG Turbo, Turbotech II, Vorhaben 1.244. Experimentelle Untersuchungen rotierender Instabilitaeten in Axialverdichtern und ihr Einfluss auf die Verdichterstabilitaet. Abschlussbericht

Abstract

The physical phenomena of rotary instabilities in industrial compressors and high-pressure aircraft compressors were investigated, which may be a cause of compressor blade fracture. The investigations were carried out by Duesseldorf Technical University on behalf of Rolls-Royce Deutschland GmbH at the new four-stage low-pressure compressor test stand of TU Dresden University. Extensive measurements were made both in the rotary and stationary system in the third compressor stage. Rotary instabilities could be detected by increasing the clearance between the blade tip and compressor wall. Modal analyses yielded a rate of about 30 for 63 blades, i.e. a characteristic wavelength of about twice the length of a blade. So far, an accurate description of the physical mechanism was impossible. Investigations using a Snubber model showed no significant influence on the rotary instabilities. [German] Im Turbotech II Forschungsvorhaben 1.244 wurden die physikalischen Vorgaenge der rotierenden Instabilitaet untersucht, die sowohl in industriellen Verdichtern als auch in Hochdruckverdichtern von Flugtriebwerken auftreten koennen. Diese Instabilitaeten stellen eine zusaetzliche Belastung fuer die Verdichterblaetter dar und koennen damit die Ursache fuer Blattbrueche sein. Im Auftrag von Rolls-Royce Deutschland wurden die Untersuchungen von der Faachhochschule Duesseldorf durchgefuehrt. Testobjekt war der neu aufgebaute vier stufige Niedergeschwindigkeitsverdichter der TU Dresden. In  More>>
Publication Date:
Jul 10, 2000
Product Type:
Technical Report
Report Number:
ETDE-DE-1324
Resource Relation:
Other Information: Technical report no. E-TR327/00(FR)ISS01; PBD: 10 Jul 2000
Subject:
33 ADVANCED PROPULSION SYSTEMS; 42 ENGINEERING; GAS TURBINES; GAS COMPRESSORS; SURGES; TESTING; EXPERIMENTAL DATA; COMPRESSOR BLADES; CLEARANCE; DESIGN; INSTABILITY; UNSTEADY FLOW; ACOUSTIC MEASUREMENTS; TRANSITION FLOW; TEST FACILITIES; SCALE MODELS
Sponsoring Organizations:
Bundesministerium fuer Bildung und Forschung, Berlin (Germany)
OSTI ID:
20313168
Research Organizations:
Rolls-Royce Deutschland GmbH, Dahlewitz (Germany); Fachhochschule Duesseldorf (Germany). Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Country of Origin:
Germany
Language:
German
Other Identifying Numbers:
Other: Foerderkennzeichen BMBF 0327040L; TRN: DE03G0273
Availability:
Available to ETDE participating countries only(see www.etde.org); commercial reproduction prohibited; OSTI as DE20313168
Submitting Site:
DE
Size:
122 pages
Announcement Date:

Citation Formats

Holste, F, Haukap, C, and Kameier, F. AG Turbo, Turbotech II, project 1.244. Experimental investigations of rotary instabilities in axial compressors and their effects in terms of compressor stability. Final report; AG Turbo, Turbotech II, Vorhaben 1.244. Experimentelle Untersuchungen rotierender Instabilitaeten in Axialverdichtern und ihr Einfluss auf die Verdichterstabilitaet. Abschlussbericht. Germany: N. p., 2000. Web.
Holste, F, Haukap, C, & Kameier, F. AG Turbo, Turbotech II, project 1.244. Experimental investigations of rotary instabilities in axial compressors and their effects in terms of compressor stability. Final report; AG Turbo, Turbotech II, Vorhaben 1.244. Experimentelle Untersuchungen rotierender Instabilitaeten in Axialverdichtern und ihr Einfluss auf die Verdichterstabilitaet. Abschlussbericht. Germany.
Holste, F, Haukap, C, and Kameier, F. 2000. "AG Turbo, Turbotech II, project 1.244. Experimental investigations of rotary instabilities in axial compressors and their effects in terms of compressor stability. Final report; AG Turbo, Turbotech II, Vorhaben 1.244. Experimentelle Untersuchungen rotierender Instabilitaeten in Axialverdichtern und ihr Einfluss auf die Verdichterstabilitaet. Abschlussbericht." Germany.
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title = {AG Turbo, Turbotech II, project 1.244. Experimental investigations of rotary instabilities in axial compressors and their effects in terms of compressor stability. Final report; AG Turbo, Turbotech II, Vorhaben 1.244. Experimentelle Untersuchungen rotierender Instabilitaeten in Axialverdichtern und ihr Einfluss auf die Verdichterstabilitaet. Abschlussbericht}
author = {Holste, F, Haukap, C, and Kameier, F}
abstractNote = {The physical phenomena of rotary instabilities in industrial compressors and high-pressure aircraft compressors were investigated, which may be a cause of compressor blade fracture. The investigations were carried out by Duesseldorf Technical University on behalf of Rolls-Royce Deutschland GmbH at the new four-stage low-pressure compressor test stand of TU Dresden University. Extensive measurements were made both in the rotary and stationary system in the third compressor stage. Rotary instabilities could be detected by increasing the clearance between the blade tip and compressor wall. Modal analyses yielded a rate of about 30 for 63 blades, i.e. a characteristic wavelength of about twice the length of a blade. So far, an accurate description of the physical mechanism was impossible. Investigations using a Snubber model showed no significant influence on the rotary instabilities. [German] Im Turbotech II Forschungsvorhaben 1.244 wurden die physikalischen Vorgaenge der rotierenden Instabilitaet untersucht, die sowohl in industriellen Verdichtern als auch in Hochdruckverdichtern von Flugtriebwerken auftreten koennen. Diese Instabilitaeten stellen eine zusaetzliche Belastung fuer die Verdichterblaetter dar und koennen damit die Ursache fuer Blattbrueche sein. Im Auftrag von Rolls-Royce Deutschland wurden die Untersuchungen von der Faachhochschule Duesseldorf durchgefuehrt. Testobjekt war der neu aufgebaute vier stufige Niedergeschwindigkeitsverdichter der TU Dresden. In enger Kooperation mit den Vorhaben 1.243 und 1.246 wurden umfangreiche Messungen sowohl im rotierenden als auch im festen System an der dritten Stufe des Verdichters durchgefuehrt. Durch Vergroesserung des Spaltes zwischen Schaufelspitze und Verdichterwandung konnten rotierenden Instabilitaeten nachgewiesen werden. Modenanalysen ergaben Umfangsordnungen von ungefaehr 30 bei einer Blattzahl von 63, wodurch die charakteristische Wellenlaenge etwa zwei Schaufelwellenlaengen entspricht. Eine exakte Beschreibung des physikalischen Mechanismus war bisher allerdings nicht moeglich. Untersuchungen mittels eines Snubber-Modells zeigten keinen merklichen Einfluss auf die rotierenden Instabilitaeten. (orig.)}
place = {Germany}
year = {2000}
month = {Jul}
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