Einfluß von Oberflächenstrukturen von aerodynamisch hochbelasteten Verdichter- und Turbinengittern

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Konrad Vogeler
• Fachliche Zuordnung: Strömungs- und Kolbenmaschinen
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5370262

Das wesentliche Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, Möglichkeiten der Verlustreduzierung von aerodynamisch hochbelasteten Verdichter- und Turbinengittern durch geeignete Oberflächenstrukturierung zu untersuchen. Dabei konzentrierten sich die Untersuchungen bisher ausschließlich auf die Vorgänge in der Strömungsgrenzschicht über längsgerillte Oberflächenstruktur. Bekannte Erfolge in anderen Bereichen der Strömungstechnik sowie erste eigene Ergebnisse und beim Projektpartner an der Universität der Bundeswehr in München rechtfertigen diese Spezialisierung auch weiterhin. Bis zum Ende des laufenden Vorhabens werden Detailuntersuchungen über Wirbelablösung zur Charakterisierung instationärer Vorgänge mit dem Schwerpunkt Trennschicht am Rande des Ablösegebiets und den Einflußparametern Reynoldszahl und Turbulenzgrad durchgeführt. Wie im Gesamtantrag bereits hervorgehoben wurde, hat das Verhalten der Grenzschicht grundlegende Bedeutung für das Zustandekommen von Verlusten. Im Rahmen der neu zu beantragenden Fortsetzung des Projekts ist deshalb eine Ergänzung der in der ersten Phase etablierten Geschwindigkeitsfeldmessung in der Nähe der Grenzschicht und in Ablösegebieten um Messungen in der Grenzschicht vorgesehen. Besondere Aufmerksamkeit soll dabei der Frage des Einflusses der Oberflächenstruktur auf das Verhalten der Grenzschicht unter Einwirkung eines Druckgradienten in Strömungsrichtung gewidmet werden. Erhöhen die bekannten Wirkungen der Rillen (die Herabsetzung der Wandschubspannung und die Abdrängung turbulenter Vermischungsmechanismen von der Wand) die Ablösegefahr oder nicht? Wird die Reibungsverminderung durch die Rillen von der Erhöhung des Druckwiderstandes infolge frühere Ablösung überlagert?

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Leonhard Fottner (†)