Technische Universität Braunschweig
  • Studium & Lehre
    • Vor dem Studium
      • Informationen für Studieninteressierte
      • Studiengänge von A-Z
      • Bewerbung
      • Fit4TU - Self-Assessment
      • Beratungsangebote für Studieninteressierte
      • Warum Braunschweig?
    • Im Studium
      • Erstsemester-Hub
      • Semestertermine
      • Lehrveranstaltungen
      • Studien-ABC
      • Studienorganisation
      • Beratungsnavi
      • Zusatzqualifikationen
      • Finanzierung und Kosten
      • Besondere Studienbedingungen
      • Gesundheit & Wohlbefinden
      • Campusleben
    • Nach dem Studium
      • Exmatrikulation und Vorlegalisation
      • Nach dem Abschluss
      • Alumni*ae
    • Strategien und Qualitätsmanagement
      • Qualitätsmanagement
      • Systemakkreditierung
      • Studienqualitätsmittel
      • TU Lehrpreis
    • Für Lehrende
      • Informationen für Lehrende
      • Konzepte
      • Lernmanagementsystem Stud.IP
    • Kontakt
      • Studienservice-Center
      • Sag's uns - in Studium und Lehre
      • Zentrale Studienberatung
      • Immatrikulationsamt
      • Abteilung 16 - Studium und Lehre
      • Career Service
      • Projekthaus
  • Forschung
    • Forschungsprofil
      • Forschungsschwerpunkte
      • Exzellenzcluster der TU Braunschweig
      • Forschungsprojekte
      • Forschungszentren
      • Forschungsprofile der Professuren
    • Frühe Karrierephase
      • Förderung in den frühen Phasen der wissenschaftlichen Karriere
      • Promotion
      • Postdocs
      • Nachwuchsgruppenleitung
      • Junior Professur und Tenure-Track
      • Habilitation
      • Service-Angebote für Wissenschaftler*innen
    • Forschungsdaten & Transparenz
      • Transparenz in der Forschung
      • Forschungsdaten
      • Open Access Strategie
      • Digitale Forschungsanzeige
    • Forschungsförderung
      • Netzwerk Forschungsförderung
      • Datenbanken und Stiftungen
    • Kontakt
      • Forschungsservice
      • Graduiertenakademie
  • International
    • Internationale Studierende
      • Warum Braunschweig?
      • Studium mit Abschluss
      • Austauschstudium
      • TU Braunschweig Summer School
      • Geflüchtete
      • International Student Support
      • International Career Service
    • Wege ins Ausland
      • Studium im Ausland
      • Praktikum im Ausland
      • Lehren und Forschen im Ausland
      • Arbeiten im Ausland
    • Internationale Forschende
      • Welcome Support for International Researchers
      • Service für gastgebende Einrichtungen
    • Sprachen und interkulturelle Kompetenzvermittlung
      • Deutsch lernen
      • Fremdsprachen lernen
      • Interkulturelle Kompetenzvermittlung
    • Internationales Profil
      • Internationalisierung
      • Internationale Kooperationen
      • Strategische Partnerschaften
      • Internationale Netzwerke
    • International House
      • Wir über uns
      • Kontakt & Sprechstunden
      • Aktuelles und Termine
      • International Days
      • 5. Studentische Konferenz: Internationalisierung der Hochschulen
      • Newsletter, Podcast & Videos
      • Stellenausschreibungen
  • Die TU Braunschweig
    • Unser Profil
      • Ziele & Werte
      • Ordnungen und Leitlinien
      • Allianzen & Partner
      • Hochschulentwicklung 2030
      • Internationale Strategie
      • Fakten & Zahlen
      • Unsere Geschichte
    • Karriere
      • Arbeiten an der TU
      • Stellenmarkt
      • Berufsausbildung an der TU
    • Wirtschaft & Unternehmen
      • Unternehmensgründung
      • Freunde & Förderer
    • Öffentlichkeit
      • Veranstaltungskalender
      • Check-in für Schüler*innen
      • Hochschulinformationstag (HIT)
      • CampusXperience
      • Kinder-Uni
      • Das Studierendenhaus
      • Gasthörer*innen & Senior*innenstudium
      • Nutzung der Universitätsbibliothek
    • Presse & Kommunikation
      • Stabsstelle Presse und Kommunikation
      • Medienservice
      • Ansprechpartner*innen
      • Tipps für Wissenschaftler*innen
      • Themen und Stories
    • Kontakt
      • Allgemeiner Kontakt
      • Anreise
      • Für Hinweisgeber
  • Struktur
    • Leitung & Verwaltung
      • Das Präsidium
      • Stabsstellen
      • Verwaltung
      • Organe, Statusgruppen und Kommissionen
    • Fakultäten
      • Carl-Friedrich-Gauß-Fakultät
      • Fakultät für Lebenswissenschaften
      • Fakultät Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften
      • Fakultät für Maschinenbau
      • Fakultät für Elektrotechnik, Informationstechnik, Physik
      • Fakultät für Geistes- und Erziehungswissenschaften
    • Institute
      • Institute von A-Z
    • Einrichtungen
      • Universitätsbibliothek
      • Gauß-IT-Zentrum
      • Zentrale Personalentwicklung
      • International House
      • Projekthaus
      • Transferservice
      • Hochschulsportzentrum
      • Einrichtungen von A-Z
    • Studierendenschaft
      • Studierendenparlament
      • Fachschaften
      • Studentische Wahlen
    • Lehrer*innenbildung
      • Lehrer*innenfortbildung
      • Forschung
    • Chancengleichheit
      • Gleichstellung
      • Familie
      • Diversität
    • Kontakt
      • Personensuche
  • Suche
  • Schnellzugriff
    • Personensuche
    • Webmail
    • cloud.TU Braunschweig
    • Messenger
    • Mensa
    • TUconnect (Studierendenportal)
    • Lehrveranstaltungen
    • Im Notfall
    • Stud.IP
    • UB Katalog
    • Status GITZ-Dienste
    • Störungsmeldung GB3
    • IT Dienste
    • Informationsportal (Beschäftigte)
    • Beratungsnavi
    • Linksammlung
    • DE
    • EN
    • Instagram
    • YouTube
    • LinkedIn
    • Mastodon
    • Bluesky
Menü
  • Forschung
  • Forschungsprofil
  • Exzellenzcluster der TU Braunschweig
  • Exzellenzcluster SE²A
  • Forschung
Logo Sustainable and Energy Efficient Aviation of TU Braunschweig
C3.2: Adaptive Hochgeschwindigkeitsverdichter mit optimierter Stufenabstimmung für flexiblen Betrieb

C3.2: Adaptive Hochgeschwindigkeitsverdichter mit optimierter Stufenabstimmung für flexiblen Betrieb

Immer strenger werdende Bestimmungen zu Flugzeug-Emissionen erfordern innovative Herangehensweisen zur Auslegung von Flugtriebwerken, welche in den verschiedenen Flugphasen effizient arbeiten. Aktive Strömungsbeeinflussung (active flow control, AFC) stellt eine solche Herangehensweise dar: Hier werden fortschrittliche Technologien wie Ausblasung, Absaugung und formvariable Schaufeln kombiniert, um einen Verdichter auszulegen, der sich zum Zweck einer verbesserten Leistungsfähigkeit aerodynamisch an die vorherrschenden Strömungsbedingungen anpasst.

Aktive Strömungsbeeinflussung

Um solch einen adaptiven Verdichter zu realisieren, ist es das Ziel dieses Projekts, ein AFC-System zu implementieren, welches die gezielte Absaugung und Ausblasung von Luft mit piezokeramisch aktuierten, formvariablen Schaufeln. Dies erlaubt eine Beeinflussung der aerodynamischen Belastung sowie der Nachlauf- und Sekundärströmungen, um das realisierbare Druckverhältnis zu steigern und gleichzeitig unzuträgliche Einflüsse der Nachläufe und Sekundärströmungswirbel auf den Wirkungsgrad zu verringern.

Ausblasung

Die Ausblasung von Luft unmittelbar stromauf der Verdicherschaufel-Hinterkanten führt der Grenzschichtströmung entlang der Schaufeloberfläche Impuls zu.

Der zusätzliche Impuls, welcher nun in der Grenzschicht vorhanden ist erhöht die erreichbare Strömungsumlenkung, was zu einer Verbesserung des Druckaufbaus führt. Dies erlaubt es, entweder die Leistungsfähigkeit des Verdichters zu steigern oder die Verdichtermasse durch Reduktion der notwendigen Schaufeln und Stufen zu senken.

Gleichermaßen schwächt der zusätzliche Impuls das Impuls-Defizit der Nachläufe. Die Vorteile abgeschwächter Nachläufe sind eine Verringerung der Ausmischungsverluste – resultierend in einem erhöhten Wirkungsgrad – sowie eine mögliche Verbesserung des aero-elastischen Verhaltens nachfolgender Stufen.

Absaugung

Die Absaugung von Luft aus hoch verlustbehafteten Strömungsgebieten, etwa die Sekundärströmungsgebiete an Nabe und Gehäuse des Verdichters, senkt die Dissipation kinetischer Energie zu Abwärme durch eine Verringerung der Intensität unerwünschter Wirbel und Strömungsablösungen. Somit kann ein größerer Anteil der vorhandenen kinetischen Energie in Druck umgewandelt werden. Das Resultat ist ein höherer und effizienterer Druckaufbau.

Kombinierte Anwendung

Die kombinierte Anwendung dieser Technologien der Strömungsbeeinflussung kombiniert nicht nur deren Vorteile. Vielmehr könnten hierdurch einige der Nachteile, welche mit einzelnen Maßnahmen der Strömungsbeeinflussung einhergehen, ausgeglichen werden.

Erstens könnte die Kombination von Ausblasung und Absaugung die Menge an bereitzustellender Luft reduzieren. Werden bestehende Druckunterschiede genutzt, um die Luftmassenströme anzutreiben, kann zusätzlich die Systemmasse ebenfalls erheblich reduziert werden.

Zweitens ist es wahrscheinlich, dass die durch Ausblasung erreichbare höhere Umlenkung der Strömung stärkere Sekundärströmungswirbel induziert. Wohlplatzierte Absaug-Vorrichtungen würden in diesem Fall die hiermit verbundenen Wirkungsgradeinbußen minimieren.

Nicht zuletzt können die Steuergrößen der aktiven Strömungsbeeinflussung, z.B. Luftmassenströme, an die tatsächlichen Betriebsbedingungen des Verdichters angepasst werden, um Wirkungsgrad- und Leistungszuwächse in den verschiedenen Flugphasen zu gewährleisten.

Details des Projekts

Mitglieder

Philipp Sauer, M.Sc.

Dajan Mimic, M.Sc.

Kontakt

Projektleitung

Prof. Dr.-Ing. Jörg Seume

Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik
+49 511-762- 2733

Einrichtung

Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik

Leibniz Universität Hannover
An der Universität 1
D-30823 Garbsen

Bildnachweise dieser Seite

Stellenausschreibungen
Forschung
Nachwuchs
Gleichstellung
Über uns

SE²A bei LinkedIn

Linkedin Icon

Kontakt

Exzellenzcluster SE²A –
Sustainable and Energy-Efficient Aviation
Technische Universität Braunschweig
Hermann-Blenk-Str. 42
38108 Braunschweig

se2a(at)tu-braunschweig.de
+49 531 391 66661

Ansprechpersonen
Anreise

 

© Technische Universität Braunschweig
Impressum Datenschutz Barrierefreiheit

Zur anonymisierten Reichweitenmessung nutzt die TU Braunschweig die Software Matomo. Die Daten dienen dazu, das Webangebot zu optimieren.
Weitere Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.