Bibliographic Metadata

Title
Development of a computation method to account for discrete tip injection in a streamline curvature method / von Richard Pichler
AuthorPichler, Richard
CensorWillinger, Reinhard
Published2010
Descriptionx, 94 Bl. : Ill., zahlr. graph. Darst.
Institutional NoteWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2010
Annotation
Zsfassung in dt. Sprache
LanguageEnglish
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)Stromlinenkrümmungsverfahren / Einblasung / Axialverdichter
Keywords (EN)Streamline Curvature Method / Tip Injection / Axial Compressor
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-40915 Persistent Identifier (URN)
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Development of a computation method to account for discrete tip injection in a streamline curvature method [0.81 mb]
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Abstract (German)

Diverse Untersuchungen (Weigl, Suder, Hiller,...) zeigten das Potential von Einblasung (einblasen von bereits komprimierter Luft in the Rotorspalt) im Hinblick auf das Betriebsverhalten von Axialverdichtern. Diskrete Einblasung (gleichmäßig am Umfang verteilte Einblasedüsen) stellte sich im Hinblick auf Betriebsbereichserweiterung als besser heraus, als Einblasung realisiert mittels einer den gesamten Umfang umspannenden Düse (Schneider). Diese Untersuchungen wurden mittels CFD Rechnung und Rig Tests durchgeführt. Für Vorauslegung und Parameterstudien, wo im allgemeinen viele verschiedene Konfigurationen untersucht werden, sind diese beiden Verfahren zu teuer und zeitaufwendig. Stromlinienkrümmungsverfahren sind wesentlich schneller und werden deshalb in der Vorauslegung verwendet. Dieses Verfahren ist allerdings stationär und umfangssymmetrisch und kann deshalb nicht direkt zur Berechnung von diskreter Einblasung herangezogen werden. In dieser Arbeit wurde eine Berechnungsmethode entwickelt, die es erlaubt Einblasekonfigurationen mittels eines Stromlinienkrümmungsverfahrens zu berechnen.

Die Zuströmung zum Laufrad stromab der Einblasung wird durch die Einblasung verändert. Zuerst werden die geänderten Zuströmbedingungen im Absolutsystem erfasst. Durch die Drehbewegung des Rotors erfährt dieser eine instationäre Zuströmung. Laut Melick kann man die Systemdynamik in den Zuströmbedingungen abbilden und mit dieser geänderten Zuströmung und einem stationären Strömungslöser die instationäre Arbeitszufuhr berechnen. Dieser Ansatz wurde in einem Computerprogramm implementiert.

Mittels eines Vergleichs der Ergebenisse dieser Methodik mit Versuchsdaten wurde dann die Funktionalität des entwickelten Programms gezeigt.

Abstract (English)

The positive effects of tip injection (i.e. injection of compressed air upstream of a rotor tip) on axial compressor operating behaviour was the topic of several investigations (Weigl, Suder, Hider). Discrete tip injection (i.e. injection through equally distributed slots around the circumference) was found to be superior to one continuous slot around the whole circumference \cite