ISBN 9783843950749

978-3-8439-5074-9, Reihe Luftfahrt

Felix Kern
Erkennung und Vermeidung von Verdichterinstabilitäten am Turbostrahltriebwerk Larzac 04

237 Seiten, Dissertation Universität der Bundeswehr München (2022), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Aerodynamische Verdichterinstabilitäten können katastrophale Folgen für Antrieb und Fluggerät haben und müssen daher im Betrieb unbedingt vermieden werden. Dazu ist es derzeit gängige Praxis, hohe Sicherheitsabstände zwischen stationärer Betriebslinie und Stabilitätsgrenze eines Verdichters einzuhalten. Ganz bewusst wird in vielen Fällen damit auf die Ausschöpfung aller Wirkungsgradpotentiale zugunsten der Sicherheit verzichtet. Der stark zunehmende Druck zur Effizienzsteigerung von Antriebssystemen motiviert in dieser Arbeit zur Auflösung dieses Zielkonflikts mithilfe von aktiver Stabilitätskontrolle. Dazu wurden groß angelegte Versuche an einem Larzac 04 Turbofan-Triebwerk mit Fokus auf dessen Niederdruckverdichter durchgeführt, für die ein eigens konstruierter Versuchsaufbau zur Lufteinblasung im Schaufelspitzenbereich zum Einsatz kam. Dieser ermöglicht unter Ausnutzung des Ejektoreffekts große Einblasemassenströme zu erreichen. Die aktive Stabilitätskontrolle beschreibt das Zusammenspiel aus ebendieser Stabilisierungsmaßnahme und einem System zur Früherkennung von Verdichterinstabilitäten, im Folgenden kurz Stallfrüherkennung genannt. Daraus ergeben sich die drei Fokuspunkte der vorliegenden Arbeit hinsichtlich Stallfrüherkennung, aktiver Verdichterstabilisierung durch Einblasung und der Kopplung beider Teilsysteme zur aktiven Stabilitätskontrolle.