EU - TRAVIATA - Turbinenforschung zum Zwecke aerodynamischer TVF-Verbesserungen in fortschrittlichen Zweiwellensetups

Für die Aerodynamik von TVF-Modulen (TVF - Turning Vane Frame) zukünftiger UHPE-Architekturen (UHPE - Ultra-High Bypass-Ratio Engine) spielt die Interaktion mit den HDT- und NDT-Rotoren eine wesentliche Rolle in der Verlustentstehung und muss daher bereits bei der Auslegung berücksichtigt werden. Die TVF-Eintrittsströmung ist gekennzeichnet durch die Strukturen der HDT, wie Nachläufe, Sekundär- und Spaltströmungen sowie Kühlluftausblasungen aus den Radseitenräumen. Um aussagekräftige Versuchsergebnisse zur aerodynamischen Auslegung zu gewinnen, ist es wichtig, auch triebwerksrelevante Zu- und Abströmungsbedingungen für das zu untersuchende TVF zu schaffen. Das Hauptziel dieses Projektes ist daher, ein Versuchsprogramm für TVF-Aerodesigns gemeinsam mit einer stromauf gelegenen HDT und einer nachfolgenden NDT durchzuführen, das die Strömung in einem zukünftigen zivilen Getriebefantriebwerk repräsentiert. Da das Leistungsverhalten eines HDT-NDT-Übergangkanals vom Grad der Inhomogenität in der Zuströmunge abhängt, soll eine Variation des Rotorspaltes und der Kühlluftausblasung während der Versuche durchgeführt werden. Ebenso ist die Güte der TVF-Strömung vom stromab gelegenen NDT-Rotor beinflusst. Das Versuchsprogramm zielt darauf ab, sowohl den HDT/TVF/NDT-Gesamtverlust als auch dessen Aufschlüsselung auf die einzelnen Komponenten zu erhalten. Die Untersuchungen werden in der zweiwelligen transsonischen Versuchsturbinenanlage an der TU Graz stattfinden, welche auch mit einem passenden Sekundärluftsystem ausgerüstet ist. Neben konventionellen Messtechniken, wie Druck-, Temperaturrechen und pneumatischen Sonden, werden auch fortschrittlichere Methoden, wie zum Beispiel schnelle Drucksonden sowie optische Messtechnik, angewendet, um auch die zeitaufgelöste Komponenteninteraktion studieren zu können. Zwei Testkampagnen sind geplant: Im ersten Schritt wird eine HDT/TVFNDT-Basiskonfiguration untersucht, im zweiten Schritt folgt eine optimierte Konfiguration. Die gewonnenen Messdaten erlauben so eine eingehende Beurteilung und Demonstration der getätigten Verbesserung. Auf diese Weise wird garantiert, dass der Technologiereifegrad (Technology readiness level - TRL) von TRL4 auf TRL5 angehoben werden kann und der nötige Input für eine nachfolgende "Ground Test Demo" (TRL6) bereitgestellt wird.