Berechnung instationärer, inkompressibler Strömungsvorgänge in Turbomaschinen infolge Rotor-Stator-Wechselwirkung

• Applicant: Professor Dr. Horst Stoff
• Subject Area: Fluid Mechanics
• Term: from 1995 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5246716

Ein am Lehrstuhl für Fluidenergiemaschinen entwickeltes Rechenverfahren, mit dem die inkompressible, instationäre, räumliche Strömung in einer Turbomaschinenstufe berechnet werden kann, ist in dem zurückliegenden Berichtszeitraum erweitert worden:Während bislang die Strömungs-Wechselwirkungen zwischen zwei Rechengebieten, die i.a. mit unterschiedlichen Drehzahlen rotieren, numerisch erfaßt werden konnten, ist der Algorithmus so erweitert worden, daß nun die zeitabhängige Strömung (im Prinzip) in einer beliebigen Anzahl von Schaufelreihen berechnet werden kann. Der Koppelalgorithmus zwischen den sich zueinander verschiebenden Teilgebieten sieht eine interpolationsfreie Bindung vor, wobei abscherende Zellschichten verwendet werden.Der in der ersten Projektphase im Vordergrund der Arbeiten stehende Ausbau des Verfahrens wurde termingerecht abgeschlossen. Die sowohl in überschaubaren als auch in komplexen Geometrien durchgeführten Testrechnungen bestätigen die Leistungsfähigkeit des erweiterten Verfahrens, so daß mit der systematischen Anwendung begonnen werden kann.Dazu sollen die instationären Strömungsverhältnisse in einem zweistufigen, schwach belasteten Axialverdichter, einer Francis-Turbine mit zwei vorgeschalteten Leitkränzen sowie einem hydrodynamischen Wandler untersucht werden. Den Schwerpunkt der Ergebnisauswertung bildet die Analyse der instationären Wechselwirkungen zwischen den Schaufelreihen.Zum Zeitpunkt der Berichterstattung erfolgt die Simulation der instationären Strömung für den zweistufigen Axialverdichter. Erste Auswertungen zeigen vielversprechende Ergebnisse.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Dr. Werner Volgmann