Dokument 1.pdf - RWTH Aachen University

2 Diffusorsysteme für Radialverdichter in Triebwerken
Bei der letzten Stufe eines Axialverdichters wird der Stator in einigen Fällen speziell ausgelegt,
um das Zuströmprofil zur Brennkammer zu generieren. Diese als Outlet Guide
Vane (OGV) bezeichnete Schaufelreihe lenkt vergleichsweise stark um und hat demzufolge
verlängerte Sehnenlängen. Beispiele sind in Sonoda und Schreiber (2007) und
Carrotte et al. (1995) zu finden.
2.3.3 Tandem Beschaufelungen
Mit Tandem wird eine Beschaufelung mit zwei Profilreihen hintereinander bezeichnet,
die sich im gleichen Bezugssystem befinden. D. h. entweder zwei Rotoren oder zwei
Statoren hintereinander. Grundsätzlich lässt sich der Effekt einer Tandem-Beschaufelung
mit folgenden zwei Punkten zusammenfassen:
1. Am stromab liegenden Profil bildet sich eine neue frische Grenzschicht aus.
2. Dadurch sind mit einem Tandem-Profil höhere Umlenkungen bzw. Verzögerungen
bei kleinerem Totaldruckverlust möglich als mit Einzelprofilen.
Eine Anwendung des Prinzips sind beispielsweise
die Auftriebshilfen bei Flugzeugtragflügeln (slats
und flaps). Bei geringen Geschwindigkeiten, z.B.
dem Landeanflug, wird durch Verlängerung des
Profils und Erhöhung der Krümmung der Auftriebsbeiwert
der Tragflächen erhöht. Dies geht
allerdings auf Kosten des Widerstandsbeiwerts.
Für Turbomaschinen gibt es ebenfalls ausgeführte
Anwendungen. So werden Tandem-Statoren
im Verdichter des GE J79 Triebwerks (Gostelow
(1984)) und einem Niederdruckverdichter von Honeywell
(Barton und Gentile (2005)) eingesetzt.
McGlumphy (2008) gibt eine Zusammenfassung
für die zahlreichen Kaskaden-Untersuchungen zu
Tandemgittern an (z.b. Linnemann (1964); Roy
und Saha (1995); Sanger (1971); Brent und Clemmons
(1974); Falla (2004). Abb. 2.6 zeigt ein generisches
Tandem-Profil mit den Schaufelvorderund
-hinterkantenwinkeln α und den Sehnenlängen
s. Die Teilung t 1 ist für beide Reihen gleich.
Abb. 2.6: Nomenklatur einer
Tandem-Beschaufelung
nach McGlumphy (2008)
20