LuFo VI-1 DRIVER - Disruptiver innovativer Verdichterentwurf

Abstract

Als Beitrag zur Realisierung des förderpolitischen Ziels der signifikanten Schadstoffreduktion und Effizienzsteigerung sollte im Rahmen des vorliegenden Projektes DRIVER die Arbeitsumsetzung pro Verdichterstufe erheblich gesteigert werden. Die neuartige Verdichterbauweise mit Tandemstatoren und Hybridrotoren soll bei einem gegebenen Druckverhältnis eine Längenreduktion des Verdichtermoduls um 25% ermöglichen und damit neue Möglichkeiten für die Architektur und den Kreisprozess künftiger Flugtriebwerke eröffnen. Neben der Entwicklung der dazu notwendigen Entwurfsmethodologie wurden betriebsbereichserweiternde Maßnahmen für Hybridrotoren sowie randgrenzschichtstabilisierende Maßnahmen für Tandemstatoren untersucht. Dem Entwurf eines zu testenden dreistufigen Testträgers folgte dessen Fertigung und Integration in den Niedergeschwindigkeitsversuchsverdichter-Prüfstand des Lehrstuhls. Die Versuche am Verdichterprüfstand zeigen gute Übereinstimmungen mit der numerischen Simulation und bestätigen damit die entwickelte Entwurfsmethodologie. Soweit den Autoren bekannt ist, wurde damit zum ersten Mal eine solche Geometrie in einem mehrstufigen Verbund experimentell untersucht. Im Weiteren wurde die Methodologie auch für hohe Machzahlen numerisch untersucht. Damit ist der Grundstein für die Transformation hin zu triebwerksrelevanten Geschwindigkeiten gelegt. Der Beitrag zum Erkenntnisgewinn zu aerodynamisch hochbelasteten Konzepten geht deutlich über den aktuellen Stand der Wissenschaft und Technik hinaus und zeigt, dass ein nennenswertes Grund- und Optimierungspotenzial im untersuchten Konzept liegt.