Ringgitterwindkanal

Der Ringgitterwindkanal kann für verschiedene Experimente genutzt werden. Neben der Optimierungen von Schaufelgeometrien und Analysen der aerodynamischen Dämpfung können auch Untersuchungen der Laufrad/Leitrad-Wechselwirkungen und des Transitionsverhaltens vorgenommen werden. Zur Betrachtung instationärer Strömungsvorgänge kann der Kanal optional mit einem vor dem Messgitter platzierten Rotor zur Nachlaufdellenerzeugung ausgestattet werden.

Technische Daten

Zustandsgrößen im Auslegungspunkt:

  • Eintrittsdruck (total): 1,75 bar
  • Eintrittstemperatur (total): 56 °C
  • Luftmassenstrom: 6,0 kg/s
  • Messgitter-Zuströmwinkel: 35° < β < 55°

Die Luftversorgung erfolgt über die GHH-Verdichteranlage des Instituts.

Geometrie:

  • Nabendurchmesser am Leitgitter-Eintritt: 321 mm
  • Gehäusedurchmesser: 428 mm
  • momentane Schaufelhöhe: 53,5 mm
  • Ringquerschnitt am Leitgitter-Eintritt: 0,063 m²
  • momentane Sehnenlänge: 40 mm
  • momentane Schaufelanzahl: 35

Technische Einrichtungen

  • Drallerzeuger zur stufenlosen Einstellung der Messgitter-Zuströmung (zurzeit ±10°, jedoch  erweiterbar). Die Herausnahme des Drallerzeugers ermöglicht außerdem die axiale Anströmung.

  • Schwimmend gelagertes Messgehäuse, das durch eine unabhängige Axial- und Umfangsverstellung beliebige Messpositionen im Bereich des Messgitters ermöglicht.
  • Plexiglasfenster im Bereich des Messgitters zur Beobachtung von Strömungsvorgängen
  • rotierender Dellenerzeuger mit wahlweisem Einsatz von Schaufelprofilen oder Stäben. Schaufelzahl variabel, maximale Drehzahl: 7.000 1/min, Umlenkung: 10°
  • variable Axialspaltweiten im Bereich von 5 - 48 mm möglich
  • Möglichkeit zur elastischen Aufhängung der Schaufeln im Messgitter für selbsterregte und fremderregte Schaufelschwingungen (schwingende Aufhängung von Einzelschaufeln, Schaufelgruppen oder des gesamtem Schaufelkranzes)

Untersuchungsgebiete

  • 3D-Schaufelgestaltung
  • Gitter-Verlustbetrachtung
  • Laufrad / Leitrad-Wechselwirkung
  • Transitionsverhalten bei stationärer / instationärer Strömung
  • Strömungsablösung
  • Schaufelschwingungen und aerodynamische Dämpfung

Der Kanal ist sowohl für den Betrieb mit Beschleunigungs- als auch mit Verzögerungsgittern ausgelegt.

Messtechnik

stationär:

  • Messeinrichtungen für 3- und 5-Loch-Sonden vor und hinter dem Messgitter
  • Messeinrichtungen für 3-Loch-Sonden innerhalb des Messgitters
  • Profildruckbohrungen auf den Messschaufeln
  • Wanddruckbohrungen an Nabe und Gehäuse

instationär:

  • dynamische Drucksonden vor und hinter dem Messgitter
  • Hitzdraht- und Heißfilmsonden vor, hinter und innerhalb des Messgitters
  • Heißfilmaufklebesonden auf den Messschaufeln
  • dynamische Druckaufnehmer auf den Messschaufeln

Lasermesstechnik:

  • Laser-2-Fokus-Anemometrie im gesamten Messgitterbereich
  • Laser-Doppler-Anemometrie im gesamten Messgitterbereich

Strömungssichtbarmachung:

  • Farbeinspritzung
  • Ölanstrichverfahren
  • Oberflächenfäden

Schnittbild

1: Zuströmkanal, 2: Stützrippen, 3: Honeycomb, 4: Sieb, 5: Drallerzeuger (optional), 6: Kanalverengung, 7: Dellenerzeuger (Rotor), 8: Messgitter, 9: Rotorwelle, 10: Winkelgetriebe

Prüfstandsaufbau