Einfluss von Schaufel-Lageabweichungen auf die Strömungsverluste einer Verdichterstufe

In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss von spezifischen Bauteilabweichungen auf die Umströmung einer Verdichterbeschaufelung untersucht. Es handelt sich hierbei um Lageab-weichungen der Beschaufelung, die an einzelnen oder mehreren Schaufeln über dem Umfang in einem Schaufelgitter auftreten. Die Ergebnisse dieser Arbeit basieren auf numerischen Untersuchungen (CFD-Simulationen mit dem Strömungslöser TRACE) im Rechenraum von Mittelschnitts-Stromröhren. Die untersuchte Testcase-Verdichterstufe leitet sich von der ersten aerodynamischen Stufe des IDAC-Axialverdichters des Instituts für Strahlantriebe und Turbomaschinen (IST) der RWTH Aachen University ab. Ziel der Arbeit ist es, den Einfluss verschiedener Lageabweichungsarten zu quantifizieren und Zusammenhänge zwischen Bauteilabweichung und aerodynamischen Strömungsverlust aufzuzeigen. Auf diese Weise entstehen Ergebnisse für eine wissensbasierte Definition von zugehörigen Toleranzen für die Schaufelfertigung. Die Notwendigkeit dieser Wissensbasis liegt im starken Einfluss der Toleranzgrenzen auf den Fertigungsaufwand von Verdichter-Beschaufelungen. Dies gilt im Besonderen für Laufräder in integraler Bauweise.