Projektbeschreibung

Teilprojekt B6

Es soll die Sensitivität des Verdichtereinlaufes von Turbopropantrieben für den Antrieb von Flugzeugen mit drastisch erhöhter Hochauftriebsleistung untersucht werden. Hierzu wird in Abgrenzung zu existierenden Ergebnissen isolierter Antriebe die signifikant größere Durchsatzanforderung des Kerntriebwerkes im Startfall betrachtet, die sich aus der Überlagerung der erhöhten Schubanforderung des Flugzeuges mit dem Zusatzmassenstrom eines Partikelabscheiders sowie der zusätzlichen Leistungsentnahme zur Versorgung des aktiven Hochauftriebs ergibt. Durch numerische Untersuchungen mittels instationärer Reynolds-gemittelter Navier-Stokes-Simulationen soll diese Sensitivität sowohl für den isolierten wie auch den integrierten Antrieb quantifiziert werden, wobei die wesentlichen geometrischen Kenngrößen in parametrisierter Form Eingang finden. Im Fall der hochintergierten Installationsposition des Antriebs auf der Flügeloberseite wird die Auswirkung der Flügelumströmung in Form des lokalen Anstellwinkel des Einlaufes detailliert betrachtet um somit auch die Sensitivität der Einlaufposition relativ zur Propellerachse quantitativ bewerten zu können. Die Zielgrößen für die Quantifizierung der Sensitivität in Abhängigkeit der betrachteten Parameter sind hierbei in der Eintrittsebene des Kerntriebwerksverdichters (AIP) in Form von Totalverlusten sowie Distorsions-Koeffizienten definiert. Auf Basis der Ergebnisse aus der Sensitivitätsanalyse soll ein Einlaufmodell mit regelbarer Absaugung realisiert und in das am Institut existierenden Propellerantriebsmodells integriert werden. Unter Nutzung dieses angetriebenen Modells sollen hochwertige experimentelle Daten in lokaler und instationärer Auflösung erzeugt werden. Hierbei wird ein Schwerpunkt in der Vermessung der Wechselwirkung zwischen Propeller und Einlauf liegen um damit auch den instationären Einfluss der axialen Einlaufposition sowie dessen Geometrie auf den Propeller ermitteln zu können, während der zweite Schwerpunkt die Quantifizierung der instationären Strömungsgrößen und Distorsionsfaktoren in der Verdichtereintrittsebene des Kerntriebwerkes (AIP) in Abhängigkeit der Einlaufzuströmung darstellt.