ISBN 9783843924986

978-3-8439-2498-6, Reihe Ingenieurwissenschaften

Peter Schreivogel
Aerothermodynamische Untersuchung von Filmkühlgeometrien für brennkammertypische Ausblaseraten

164 Seiten, Dissertation Universität der Bundeswehr München (2015), Hardcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Filmkühlung ist eine Schlüsseltechnologie bei der Entwicklung effizienter, schadstoffarmer Fluggasturbinen. Diese Arbeit beschreibt den systematischen Entwurf einer Filmkühlgeometrie für hohe Ausblaseraten. Als Grundlage wurden das Strömungsfeld und der Wärmeübergang in der Umgebung von zylindrischen Effusionsbohrungen und Bohrungen in einem sogenannten Trench, d.h. einer lateralen Nut in der Oberfläche, betrachtet. Dabei wurden der Einfluss des Dichteverhältnisses und verschiedener Ausblaseparameter auf das Strömungsfeld und das Eindringverhalten der Kühlluftstrahlen untersucht. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden genutzt, um eine neue, konturierte Trenchgeometrie zu entwickeln. Der grundlegende Entwurf wurde numerisch optimiert und anschließend im Detail vermessen. Zur Bestimmung der Wärmeübergangsverteilungen wurde ein neues optisches Messverfahren entwickelt. Die Mischungsvorgänge in der Filmkühlströmung wurden anhand von simultanen Temperatur- und Geschwindigkeitsmessungen untersucht.