Analyse transienter Meßdaten eines zehnstufigen Hochdruckverdichters an der Stabilitätsgrenze

Die Leistungsgrenze mehrstufiger Axialverdichter wird maßgeblich durch aerodynamische Instabilitäten begrenzt. Zur Sicherstellung der Betriebsfähigkeit wird im praktischen Einsatz ein hinreichend großer Abstand zur Pumpgrenze gefordert, die i.a. anhand theoretischer und experimenteller Untersuchungen ermittelt wird.

Aufgrund der erheblichen dynamischen Belastungen, die mit Pumpvorgängen verbunden sind, ist eine experimentelle Untersuchung nur eingeschränkt durchführbar. Im Rahmen der Triebwerksentwicklung der BR700-Familie wurden am Verdichterprüfstand der BMW Rolls-Royce AeroEngines GmbH diesbezügliche Untersuchungen durchgeführt. Hierbei wurden Verdichter-Kennfelder unter Einschluß von Pumpgrenzen erstellt. Die bei diesen Versuchen aufgezeichneten stationären und dynamischen Meßwerte stehen für eine detailierte Untersuchung zur Verfügung.

Im Rahmen der zu bearbeitenden Themenstellung sollen diese Meßgrößen auf der Basis theoretischer Modellbildungen aufbereitet werden. Insbesondere sind die in den einzelnen Stufen vorliegenden stationären und instationären Meßgrößen hinsichtlich möglicher Zusammenhänge zu analysieren. Hierzu stehen entsprechende Analyse-Tools zur Verfügung.

Im einzelnen sind folgende Arbeitsschritte angedacht. Zunächst sind theoretische Ansätze zum Auftreten aerodynamischer Instabilitäten aufzuarbeiten. Auf dieser Basis sind anhand von instationären Meßgrößen Betriebspunkte und -bereiche auszuwählen, die einer Detailanalyse zu unterziehen sind. Im Rahmen dieser Analyse sind stationäre Meßdaten, die eine Einsicht in radiale Verteilungen und die Berechnung stufenabhängiger Kenngrößen ermöglichen, aufzubereiten und mit den Informationen aus den instationären Datenbestand zu korrelieren. Eventuell vorhandene Einflußfaktoren und Effekte sind hinsichtlich ihrer Systematik zu untersuchen und anhand von theoretischen Betrachtungen zu analysieren. Auf der Basis der durchgeführten Analysen sind Maßnahmen zur Verbesserung der Überwachung des Versuchsablaufs abzuleiten. Anschließend sind die Ergebnisse zu dokumentieren und schriftlich zusammenzufassen.


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Last modified: Thu Jan 7 16:22:05 CET 1999