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4 Numerische Verfahren
4.1.2 Modellierung
Zur Implementierung der gemessenen Radialverdichterstufe wurde mittels GasTurb ein
generisches Triebwerksmodell aufgebaut. Als Rahmenbedingungen wurden dabei der
thermodynamische Betriebspunkt des Radialverdichters, dessen Kennfeld, sowie die Abzapfmassenströme
fest vorgegeben. Um diese Radialverdichterstufe wurde ein geeignetes
Triebwerk modelliert, das die Anforderungen der kleineren Businessjetklasse mit einem
Startschub von 30 kN aufweist. Die Auslegungswerte der einzelnen Komponenten wurden
der Literatur entnommen (Münzberg und Kurzke (1977); Kurzke (2007); Bräunling
(2009); Walsh und Fletcher (1998)) und sind in Anhang B gegeben.
Als grundlegende Triebwerkskonfiguration wurde ein Aufbau nach Abb. 4.1 gewählt. Es
handelt sich um ein Zweiwellen-Zweistrom-Strahltriebwerk mit konvergenter Düse und
Zwangsmischer. Der Hochdruckverdichter bestand aus der implementierten Radialverdichterstufe,
der ein mehrstufiger Axialverdichter vorgeschaltet war. Beide lagen auf der
Hochdruckwelle, die durch die Hochdruckturbine angetrieben wurde. Die Niederdruckturbine
trieb über die zweite Welle den Fan an. Ein Niederdruckverdichter (Booster)
war nicht integriert.
Abb. 4.1: Konfiguration des Triebwerks mit der untersuchten Radialverdichterstufe
GasTurb erlaubt keinen modularen Aufbau von Triebwerken, sondern gibt verschiedene
feste Konfigurationen vor. Mit der Konfiguration Geared Mixed Flow Turbofan Axial/Radial
Compr. konnte der gewünschte Aufbau realisiert werden. Das entsprechende
Schaltbild aus GasTurb ist in Abb. 4.2 dargestellt. Es unterscheidet sich vom Aufbau
aus Abb. 4.1 durch ein zusätzliches Getriebe und einen Booster. Folgende Maßnahmen
wurden getroffen, um die Konfiguration anzupassen:
1. Der Übersetzungsfaktor und Wirkungsgrad des Getriebes wurde gleich 1 gesetzt.
Durch diese Maßnahme wurde das Getriebe eliminiert.
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