Title: Messung der Relaminarisierung der druckseitigen Grenzschicht einer Turbinenschaufel mittels Heißfilmanemometrie
Other Titles: Measurement of relaminarization in the boundary layer on the pressure side of a turbine blade with hot-film-anemometry
Language: Deutsch
Authors: Nichtawitz, Markus 
Qualification level: Diploma
Advisor: Willinger, Reinhard
Issue Date: 2009
Number of Pages: 76
Qualification level: Diploma
Abstract: 
In der vorliegenden Arbeit wird der Effekt der sogenannten Relaminarisierung sowohl theoretisch als auch experimentell untersucht.
Unter dem Begriff der Relaminarisierung versteht man den Übergang einer turbulenten in eine laminare Strömungsform. In thermischen Turbomaschinen kann die Relaminarisierung in der druckseitigen Grenzschicht einer Turbinenschaufel in Zusammenhang mit hohen Beschleunigungen auftreten. Im ebenen Schaufelgitterwindkanal im thermischen Labor des Instituts wurden daher experimentelle Messungen durchgeführt, wobei die Strömungsverhältnisse in der Grenzschicht auf der Druckseite einer Turbinenschaufel bei verschiedenen Zuströmwinkeln untersucht wurden.
Nach einer einleitenden Aufgabenstellung werden zuerst die wichtigsten Grundlagen der Grenzschichttheorie kurz dargestellt. Es folgt ein Kapitel über die Transition, in welchem der Einfluss verschiedener Parameter auf den Transitionsbeginn beleuchtet und eine Übersicht über die wichtigsten Erscheinungsformen der Transition gegeben wird.
Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Rolle der Transitionsmechanismen in thermischen Turbomaschinen gelegt. Nach einer Einführung in das Gebiet der Relaminarisierung anhand von Beispielen und einer Vorstellung der grundlegenden Mechanismen dieser Transitionsart wird die Relaminarisierung in stark beschleunigten Grenzschichtströmungen als deren bedeutendster Vertreter detailliert behandelt.
Anschließend wird der Heißfilmanemometrie als Herzstück der bei den Versuchen benötigten Messtechnik ein eigener Abschnitt gewidmet. Neben einer Beschreibung des Messprinzips und der Bauform der verwendeten Heißfilmsonden wird in diesem Kapitel erläutert, wie mittels der auf die Oberfläche der Turbinenschaufel geklebten Heißfilmsonden ein qualitativer Verlauf der Wandschubspannung gemessen werden kann.
Anschließend werden der Versuchsaufbau, die Messtechnik sowie die einzelnen Schritte zur Durchführung der Versuche genau beschrieben. In der Versuchsauswertung werden zunächst aus den gemessenen Profildruckverteilungen Verläufe des für die Relaminarisierung maßgebenden Beschleunigungsparameters erstellt, die in der Folge mit statistischen Kenngrößen der qualitativen Verläufe der Wandschubspannung zu einem Gesamtbild zusammengefügt werden. Schließlich erfolgt eine Interpretation der Messergebnisse, um Aussagen über die Strömungsform in der Grenzschicht der umströmten Turbinenschaufel zu erhalten.
Keywords: Relaminarisierung; Grenzschicht; Transition; Beschleunigungsparameter; Turbinenschaufel; Heißfilmanemometrie
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-37659
http://hdl.handle.net/20.500.12708/12539
Library ID: AC07805945
Organisation: E302 - Institut für Energietechnik und Thermodynamik 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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