Untersuchung der dreidimensionalen Strömung durch Axialventilatoren mit gekrümmten Schaufeln:
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI Verl.
1996
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| adam_text | Titel: Untersuchung der dreidimensionalen Strömung durch Axialventilatoren mit gekrümmten Schaufeln
Autor: Beiler, Michael G
Jahr: 1996
FORTSCHRITTBERICHTE VM M. Ing. Michael G. Beiler, Netphen Untersuchung der dreidimensionalen Strömung durch Axialventilatoren mit gekrümmten Schaufeln Reihe 7 : Strömungstechnik Nr. 298 VM VERLAG
INHALTSVERZEICHNIS V Inhaltsverzeichnis Nomenklatur VII 1 Einleitung 1 1.1 Aerodynamik eines Tragflügels mit Pfeilung und V-Stellung......... 2 1.2 Anwendungen auf Turbomaschinen....................... 3 1.2.1 Entwurfsverfahren ............................ 3 1.2.2 Theoretische und experimentelle Ergebnisse .............. 5 1.2.3 Zusammenfassung............................. 6 1.3 Ziel und Inhalt der Arbeit............................ 7 2 Theorie der Pfeilung und V-Stellung 9 2.1 Strömung auf achsensymmetrischen Flächen.................. 9 2.2 Der Einflußder Pfeilung und V-Stellung .................... 12 2.3 Der radiale Druckgradient............................ 14 2.4 Radialströmung bei gepfeilten Tragflügeln ................... 15 2.5 Der Wandeinflußbei gepfeilten Tragflügeln................... 17 3 Auslegung der Laufradschaufeln 21 4 Numerische Strömungsberechnung 25 4.1 Rechen verfahren.................................. 25 4.2 Netzgenerierung.................................. 27 4.3 Randbedingungen................................. 28 4.4 Rechnungen.................................... 30 4.5 Auswertung.................................... 30 5 Versuchseinrichtung und Meßtechnik 32 5.1 Übersicht ..................................... 32 5.2 Versuchsaufbau.................................. 33 5.2.1 Prüfstand................................. 33 5.2.2 Laufradherstellung............................ 35 5.2.3 Meßwerterfassung............................. 35 5.3 Geschwindigkeitsmessungen........................... 36 5.3.1 Grundlagen................................ 36 5.3.2 Verwendete Sonden............................ 37 5.4 Druckmessungen................................. 39 5.5 Auswertung.................................... 41 5.5.1 Kennlinienmessungen........................... 41 5.5.2 Stromfeldmessungen........................... 42 5.6 Meßunsicherheit.................................. 43
VI INHALTSVERZEICHNIS 6 Exemplarische CFD-Ergebnisse und Vergleich mit Messungen 44 6.1 Geschwindigkeits- und Druckverteilungen ................... 44 6.1.1 3D-Ergebnisse............................... 44 6.1.2 Umfangsgemittelte Ergebnisse...................... 52 6.2 Zusätzliche Überprüfung der CFD-Ergebnisse................. 58 6.3 Kennlinien..................................... 61 7 Ergebnisse der Variation der Schaufelkrümmung 63 7.1 Die Strömung bei Umfangskrümmung (er = 0°)................. 63 7.2 Die Strömung bei gepfeilten Schaufeln (v = 0°) 69 7.3 Der Wandeinfluß................................. 72 7.4 Globale Größen.................................. 73 8 Erweitertes Auslegungsverfahren 78 8.1 Strömungskinematik............................... 78 8.2 Tragflügeltheorie ................................. 83 8.3 Schaufelgeometrie................................. 85 8.4 Beispielauslegungen................................ 86 9 Zusammenfassung und Ausblick 91 Anhang 94 A Grundgleichungen der Turbomaschinenströmung 94 A.l Transportgleichung................................ 94 A.2 Entropiegleichung................................. 95 A.3 Kontinuitätsgleichung............................... 95 A.4 Bewegungsgleichung ............................... 96 A.5 Drehimpulsgleichung............................... 97 A.6 Energiegleichung................................. 98 A.7 Wirkungsgrad................................... 99 B Winkelbeziehungen für er und 6 101 C Hitzdrahtanemometrie 103 C.l Tripelhitzfilmsonde................................ 103 C.2 Kalibrierung.................................... 106 D Meßunsicherheit 109 E Entropiegradient 113 F Auslegungsdaten 115 Literatur 122
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