COOREFLEX-Turbo: 1.2.13

Untersuchung der Strömung in Radseitenräumen von Radialverdichtern bei anwendungsnahen Randbedingungen

Dieses Vorhaben ist Teil des Verbundprojektes AG Turbo COOREFLEX-Turbo. Mit einfachen Prüfstandsgeometrien können grundlegende Erkenntnisse über die Strömung in Radseitenräumen von Radialverdichtern gewonnen werden. Der Raum zwischen einer rotierenden Scheibe und einer Gehäusewand dient dabei als Strömungsvolumen. Bestimmte Geometrieparameter und Strömungsrandbedingungen sind so einzustellen, dass eine Ähnlichkeit zu der Strömung in realen Maschinen entsteht. Die Leckageströmung ist bei zentripetaler und bei zentrifugaler Durchströmung des Seitenraumes mit einem Eintrittsdrall behaftet, der die radiale Druckverteilung im Radseitenraum beeinflusst. Auch die Kopplung zwischen Fluid und Struktur ist von Interesse. Die Eigenfrequenzen und die Dämpfung des gekoppelten Systems Scheibe/Fluid bestimmen die Integrität von Hochdruckverdichtern. Experimente mit realitätsnahen Randbedingungen liefern Daten, die es erlauben, Ergebnisse von Grundlagenuntersuchungen auf reale Maschinen zu übertragen. Die Untersuchung der Strömungstopologie in Radseitenräumen bei sehr hohen Reynoldszahlen wird experimentell mit anwendungsnahen Randbedingungen durchgeführt, um eine Übertragbarkeit der Ergebnisse auf reale Maschinen unmittelbar zu ermöglichen. Dazu werden Messungen der radialen Druckverteilung und des Geschwindigkeitsfeldes mit unterschiedlichen Scheiben- und Gehäusegeometrien durchgeführt. Weiterhin wird die Kopplung von Fluid und Scheibenstruktur eingehend erforscht. Mit Hilfe externer Schwingungsanregung werden die Eigenfrequenzen, die Eigenformen und die Dämpfung dieses gekoppelten Systems durch Variation von Fluidparametern bestimmt. Zusätzlich wird der Einfluss der Fluidströmung durch die Variation des Eintrittsdralls auf die Systemeigenfrequenzen und die Systemdämpfung untersucht.