Stroemungsmessungen zur Validierung von Turbulenzmodellen in beschaufelten Kanaelen mit gekruemmten Waenden Messbericht

This work was done in the context of the TURBOTECH research project of the AG Turbo working group, a union of industry, colleges and national research institutions. The aim of this working group is to develop a new generation of turbomachines and to carry out the necessary calculations for the mathematical description of the flow processes in these machines. Measured data are required for validating these new calculation processes. In order to be able to examine the individual parameters individually, which is not possible in a real machine, the flow field in a simplified turbine nozzle is measured, in the context of this work. This simplified turbine nozzle consists of a plane flow duct with profiled sidewalls and a turbine blade fixed in the centre. The flow field is made visible in a water duct by means of colours and the light intersection technique, and the lines of wall flow are made visible by the oil paint method in a low speed windtunnel. The wall pressure distribution in the three-dimensional flow field is determined for an incompressible laminar flow and an incompressible turbulent flow. The boundary layer on the flat floor and on the blade for both flow conditions is measured with one sensor hot wire sensors. For turbulent flow, the speed distribution in the flow field along the blade, at the entry to the flow duct and after the blade is measured with three sensor hot wire sensors and the total pressure distribution is measured with Pitot tubes. (orig.)Diese Arbeit entstand im Rahmen des Forschungsvorhabens TURBOTECH der Arbeitsgemeinschaft Hochtemperatur Gasturbine (AG Turbo), einem Zusammenschluss aus Industrie, Hochschulen und nationalen Forschungseinrichtungen. Das Ziel dieser Arbeitsgemeinschaft ist es, eine neue Generation von Turbomaschinen und die zur mathematischen Beschreibung der Stroemungsvorgaenge in diesen Maschinen notwendigen Berechnungsverfahren zu entwickeln. Zur Validierung dieser neuen Berechnungsverfahren werden Messdaten benoetigt. Um die einzelnen Einflussfaktoren separat untersuchen zu koennen, was in einer realen Maschine nicht moeglich ist, wird im Rahmen dieser Arbeit das Stroemungsfeld in einem vereinfachten Turbinengitter vermessen. Dieses vereinfachte Turbinengitter besteht aus einem ebenen Stroemungskanal mit profilierten Seitenwaenden und einer mittig eingebauten Turbinenschaufel. In einem Wasserkanal wird das Stroemungsfeld mittels Farbeinleitung und der Lichtschnitt-Technik, und in einem Niedergeschwindigkeits-Windkanal werden die Wandstromlinien mit der Oelanstrichmethode sichtbar gemacht. Im dreidimensionalen Stroemungsfeld wird fuer eine inkompressible laminare und eine inkompressible turbulente Anstroemung die Wanddruckverteilung ermittelt. Mit Einsensor-Hitzdrahtsonden wird die Grenzschicht auf dem ebenen Boden und auf der Schaufel fuer beide Anstroembedingungen vermessen. Bei der turbulenten Anstroemung wird im Stroemungsfeld entlang der Schaufel, im Eintritt in den Stroemungskanal und im Nachlauf der Schaufel die Geschwindigkeitsverteilung mit Dreisensor-Hitzdrahtsonden und die Totaldruckverteilung mit Pilotrohren vermessen. (orig.)Includes 1 3,5'' discSIGLEAvailable from TIB Hannover: F96B1766+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Bonn (Germany)DEGerman