Sekundärströmungsmodelle zur Erweiterung einer zweidimensionalen Wandgrenzschichttheorie für axiale Turbomaschinen

Zusammenfassung

Zur Ermittlung der wichtigsten in einer vielstufigen axialen Strömungsmaschine auftretenden Verluste gehört vor allem die Erfassung der Seitenwandgrenzschicht und der damit verbundenen Sekundärströmungseffekte. Eine exakte Berechnung der Sekundärströmung in einem Schaufelgitterkanal ist mit den heute bekannten Rechenverfahren jedoch noch nicht möglich. Man ist daher vielmehr auf geeignete Strömungsmodelle zur Beschreibung der Grenzschichtströmung angewiesen.

In der vorliegenden Arbeit werden zunächst die wichtigsten Grenzschichtströmungsmodelle im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit in der Turbomaschine vorgestellt. Anschließend wird die sich als optimal ergebende Querkanalgeschwindigkeitsverteilung in Verbindung mit einer Verteilungsfunktion in Hauptströmungsrichtung zur Formulierung der Zusatzgleichung in einer zweidimensionalen Wandgrenzschichttheorie benutzt. Da die hier betrachtete Grenzschichttheorie Anwendung in einem Teillastrechenprogramm findet, werden—um die Wirksamkeit der abgeleiteten erweiterten Zusatzbedingung zu untersuchen—Vergleichsrechnungen an zwei mehrstufigen Verdichtern durchgeführt.