Numerische Analyse und Optimierung von Einblasgeometrien zur aktiven Beeinflussung der Radialspaltströmung in Axialverdichterrotoren

Die vorliegende Forschungsarbeit untersucht und klärt erstmalig die aerodynamischen Mechanismen einer Radialspalteinblasung am Beispiel einer konvektiven Rotorinnenkühlung in einem Axialverdichter. Auch wenn eine Reduktion der aerodynamischen Leistungs- und Stabilitätsparameter für einen solchen Verdichter nahezu unvermeidbar ist, stehen die Analyse der Wirbelkerntrajektorielage, der Blockageentwicklung und der Nachweis der Machbarkeit im Vordergrund. Darüber hinaus dienen alle genannten Untersuchungsaspekte einem besseren Verständnis der wirkenden Mechanismen und der lokalen sowie integralen strömungsmechanischen Abhängigkeiten in Folge einer aktiv beeinflussten Radialspaltaerodynamik. Dieses Verständnis des Gesamtmechanismus, die quantifizierten Sensitivitäten und die entsprechend abgeleiteten Gestaltungsrichtlinien repräsentieren notwendige Erkenntnisse zur gezielten Beeinflussung der Rotorradialspaltströmung durch aktive sowie passive geometrische Maßnahmen in der Auslegungsphase.