Rückströmphase beim Pumpen

Betreuer: Dipl.-Ing. Phillip Waniczek

Zielsetzung

In Zusammenarbeit mit der MTU Aero Engines untersucht das Institut für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen die Strömungsphysik der Rückströmung beim Verdichterpumpen in Axialverdichtern. Mit diesem instabilen Betriebszustand geht eine enorme mechanische Belastung des Verdichters und seiner Beschaufelung einher. Dabei werden die Schaufeln extrem in ihren Grundmoden angeregt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es anhand von Experimenten die Schwingungsenregung während des Verdichterpumpens zu analysieren

Vorgehensweise

Als Versuchsstand dient ein industrieller Axialverdichterprüfstand der MTU Aero Engines in München. Dieser vielstufige Verdichter bietet alle Möglichkeiten, die notwendigen Messungen durchzuführen.

Für die experimentellen Untersuchungen werden am Institut Sonden entwickelt und gefertigt. Die Randbedingungen sind äußerst komplex und teilweise widersprüchlich. Die eingesetzte Messtechnik muss robust sein und eine hohe räumliche Auflösung ermöglichen. Gleichzeitig darf die Strömung durch die Messtechnik nur minimal beeinflusst werden. Zusätzlich ist das Verdichterpumpen ein hochgradig instationärer Vorgang, dessen zeitlicher Verlauf nur mittels instationärer Messtechnik hinreichend aufgelöst werden kann.  Aufgrund der Neuentwicklung der Sonden und ihrer ungewöhnlichen Einsatzbedingungen müssen gleichzeitig neue Kalibrier- und Auswerteverfahren angewendet werden. Diese Verfahren werden am Institut erprobt und mit Hilfe der neuen Verfahren die Sonden kalibriert. Nach erfolgter Kalibrierung werden die Sonden im Münchner Verdichterprüfstand eingesetzt und Messdaten des Pumpzykluses aufgenommen. Die anschließende Auswertung der Messdaten erfolgt wieder am Institut.

Projektpartner