Entwicklung von Fertigungsverfahren zur lokalen Strukturierung, Charakterisierung der Oberflächen und experimentelle Bewertung der Verlustminderung, Untersuchung des Verschmutzungsverhaltens, Vorbereitung der Übertragung auf 3-D Verdichterprofile, Untersuchung des Einflusses von Riblets auf die Grenzschichttransition

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Jörg Seume
• Subject Area: Fluid Mechanics
• Term: from 2007 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 36924819

Dieser Fortsetzungsantrag setzt sich das Ziel, die wissenschaftlichen Grundlagen dafür zu schaffen, dass die industrielle Herstellbarkeit und aerodynamische Wirksamkeit von lokal angepassten Riblet-Strukturen auf der Saug- und der Druckseite von Verdichterschaufeln auf dreidimensionalen Schaufelgeometrien verwirklicht werden kann. Hierfür werden am TFD die mit den industriellen Fertigungsprozessen Schleifen (IFW) und Laser-Bearbeitung (LZH) gefertigten Riblet-Strukturen aerodynamisch untersucht und bewertet.In der zweiten Antragsphase zeigten lokal angepasste Riblet-Strukturen auf der Saugseite von NACA 65-10 Verdichterprofilen eine zusätzliche Minderung der Profilverluste im Vergleich zu Riblets mit konstanter Rillenweite und –Höhe. Diese Wirksamkeit soll in der dritten Antragsphase für lokal strukturierte Riblets auf der Druckseite untersucht werden. Für die zukünftige Anwendung von Riblets in industriellen Gasturbinenanlagen wird in der dritten Antragsphase grundlegenden wissenschaftlichen Fragestellungen wie der Verschmutzung von Riblets bei realitätsnahen Anströmungsbedingungen und der Wirksamkeit von Riblets bei Schräganströmung sowie Inzidenzvariation nachgegangen. Die aerodynamischen Einflussfaktoren auf die Grenzschichttransition von Riblet-strukturierten Oberflächen werden in einer geeigneten Strömung isoliert und bewertet. Die numerische Berechnung der Widerstandsbeeinflussung von Riblets wird durchgeführt, um zu klären, warum der kumulative Effekt der Widerstandsminderung durch Riblets an einem Profil größer ist als der reine Effekt der Minderung der Oberflächenschubspannung.

• DFG Programme: Research Grants