Konstruktion einer Vorrichtung zur umfangsverteilten Einblasung in den Eintrittsbereich des ND-Verdichters des Triebwerks LARZAC 04 (PDF)

Diplomarbeit aus dem Jahr 1998 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Luft- und Raumfahrttechnik, Note: 1,3, Universität der Bundeswehr München, Neubiberg (Institut für Strahlantriebe), Sprache: Deutsch, Abstract: Strömungsinstabilitäten in Verdichtern erfordern einen ausreichenden Sicherheitsabstand der stationären Betriebslinie zur Stabilitätsgrenze damit ein störungsfreier Betrieb gewährleistet ist. Da dadurch der Betriebsbereich stark eingegrenzt wird und Druckerhöhungspotential ungenutzt bleibt, wird angestrebt durch geeignete Maßnahmen den Betriebsbereich zu erweitern.


Die vorliegende Diplomarbeit enthält einen konstruktiven Vorschlag für eine Vorrichtung zur umfangsverteilten Einblasung von Druckluft in den Niederdruckverdichter des Triebwerks LARZAC 04.


Die umfangsverteilte Einblasung in den Niederdruckverdichter stellt eine Möglichkeit der aktiven Stabilisierung (active control) des Triebwerks während des Betriebs nahe der Pumpgrenze dar. Mittels der aktiven Stabilisierung durch umfangsverteilte Einblasung von Druckluft in der Nähe der Schaufelspitzen, ist es möglich, die im Verdichter des Triebwerks LARZAC 04 auftretenden Instabilitäten in der Strömung schon im Ansatz zu beseitigen (Eliminierung von Spikes; bzw. ausdämpfen von Modalwellen) und Weiterentwicklung der Störungen zu rotierenden Ablösungen (rotating stalls), als Vorläufer des Verdichterpumpens (surge) zu verhindern.


Als Vorbereitung zur konstruktiven Umsetzung der beiden Konzeptionen mußte der erforderliche Einblasemassenstrom bestimmt werden.
Ausgehend von diesem Massenstrom mußten die notwendigen Querschnittsmaße der Einblasvorrichtung berechnet und geeignete Ventile ausgewählt werden. Die Ventile müssen die an sie gestellten Anforderungen hinsichtlich Schaltzeit und Arbeitsdruck, welcher durch die vorhandene Druckluftversorgung der Triebwerks-Versuchs-Anlage (TVA) vorgegeben ist, erfüllen.


Abschließend wurden die Einblaskonzeption konstruktiv umgesetzt, wobei hier auf eine kostengünstige Ausführung geachtet werden sollte. Ebenso mußte auf eine möglichst einfache Integration der Einblasvorrichtung in die bereits bestehenden Apparaturen der Triebwerks-Versuchs-Anlage geachtet werden.