DE102020115734B4 - Device, system and method for investigating the flow around turbine blades with supersonic outflow - Google Patents
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Abstract
Um die Untersuchung der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung zu vereinfachen, wird eine Vorrichtung zur Untersuchung der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung, welche Vorrichtung einen ersten Strömungspfad zwischen einem Fluideinlass und einem Fluidauslass aufweist, wobei im ersten Strömungspfad zwischen dem Fluideinlass und dem Fluidauslass eine Profilkörperkaskade mit einer Mehrzahl von Profilkörpern angeordnet ist, wobei benachbarte Profilkörper voneinander beabstandet sind und einen Profilströmungspfadabschnitt zwischen sich definieren, wobei der erste Strömungspfad zwischen dem Fluideinlass und der Profilkörperkaskade einen Strömungspfadeinlassabschnitt und zwischen der Profilkörperkaskade und dem Fluidauslass einen Strömungspfadauslassabschnitt definiert und wobei der Strömungspfadauslassabschnitt von einem fluiddurchlässigen Trennelement begrenzt ist, wobei die Vorrichtung einen zweiten Strömungspfad mit einem Einlass und einem Auslass aufweist, wobei der zweite Strömungspfad vom Strömungspfadauslassabschnitt durch das Trennelement getrennt ist, wobei die Vorrichtung einen Nebenströmungspfad aufweist, wobei der Nebenströmungspfad den Strömungspfadeinlassabschnitt und den zweiten Strömungspfad fluidwirksam miteinander verbindet, wobei der Nebenströmungspfad vom ersten Profilkörper, der vom Fluidauslass am weitesten entfernt ist, begrenzt ist und wobei der Nebenströmungspfad eine Nebenströmungspfadauslassrichtung in den zweiten Strömungspfad hinein definiert, die parallel oder im Wesentlichen parallel zum Trennelement verläuft.Ferner werden ein verbessertes System sowie ein verbessertes Verfahren zur Untersuchung der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung vorgeschlagen.In order to simplify the investigation of the flow around turbine blades with supersonic exhaust, a device for investigating the flow around turbine blades with supersonic exhaust, which device has a first flow path between a fluid inlet and a fluid outlet, wherein in the first flow path between the fluid inlet and the Fluid outlet a profile body cascade with a plurality of profile bodies is arranged, wherein adjacent profile bodies are spaced apart and define a profile flow path section between them, wherein the first flow path between the fluid inlet and the profile body cascade defines a flow path inlet section and between the profile body cascade and the fluid outlet defines a flow path outlet section and wherein the flow path outlet section bounded by a fluid-permeable partition, the device having a second flow path having an inlet and an outlet wherein the second flow path is separated from the flow path outlet section by the separating element, wherein the device has a secondary flow path, wherein the secondary flow path fluidly connects the flow path inlet section and the second flow path with one another, the secondary flow path being delimited by the first profile body, which is furthest away from the fluid outlet and wherein the secondary flow path defines a secondary flow path outlet direction into the second flow path that runs parallel or substantially parallel to the separating element.Furthermore, an improved system and an improved method for investigating the flow around turbine blades with supersonic exhaust are proposed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung, welche Vorrichtung einen ersten Strömungspfad zwischen einem Fluideinlass und einem Fluidauslass aufweist, wobei im ersten Strömungspfad zwischen dem Fluideinlass und dem Fluidauslass eine Profilkörperkaskade mit einer Mehrzahl von Profilkörpern angeordnet ist, wobei benachbarte Profilkörper voneinander beabstandet sind und einen Profilströmungspfadabschnitt zwischen sich definieren, wobei der erste Strömungspfad zwischen dem Fluideinlass und der Profilkörperkaskade einen Strömungspfadeinlassabschnitt und zwischen der Profilkörperkaskade und dem Fluidauslass einen Strömungspfadauslassabschnitt definiert, und wobei der Strömungspfadauslassabschnitt von einem fluiddurchlässigen Trennelement begrenzt ist.The present invention relates to a device for examining the flow around turbine blades with supersonic outflow, which device has a first flow path between a fluid inlet and a fluid outlet, a profile body cascade with a plurality of profile bodies being arranged in the first flow path between the fluid inlet and the fluid outlet. wherein adjacent profile bodies are spaced apart and define a profile flow path section between them, wherein the first flow path between the fluid inlet and the profile body cascade defines a flow path inlet section and between the profile body cascade and the fluid outlet defines a flow path outlet section, and wherein the flow path outlet section is delimited by a fluid-permeable partition element.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein System zur Untersuchung der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung.Furthermore, the present invention relates to a system for examining the flow around turbine blades with supersonic outflow.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Untersuchung der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung, bei welchem Verfahren eine erste Fluidströmung durch einen ersten Strömungspfad zwischen einem Fluideinlass und einem Fluidauslass erzeugt wird, wobei im ersten Strömungspfad zwischen dem Fluideinlass und dem Fluidauslass eine Profilkörperkaskade mit einer Mehrzahl von Profilkörpern angeordnet wird, wobei benachbarte Profilkörper voneinander beabstandet angeordnet werden und einen Profilströmungspfadabschnitt zwischen sich definieren, wobei der erste Strömungspfad zwischen dem Fluideinlass und der Profilkörperkaskade einen Strömungspfadeinlassabschnitt und zwischen der Profilkörperkaskade und dem Fluidauslass einen Strömungspfadauslassabschnitt definiert, wobei der Strömungspfadauslassabschnitt von einem fluiddurchlässigen Trennelement begrenzt wird.In addition, the present invention relates to a method for examining the flow around turbine blades with supersonic outflow, in which method a first fluid flow is generated through a first flow path between a fluid inlet and a fluid outlet, wherein in the first flow path between the fluid inlet and the fluid outlet a profile body cascade with a plurality of profile bodies is arranged, wherein adjacent profile bodies are spaced from each other and define a profile flow path section between them, wherein the first flow path between the fluid inlet and the profile body cascade defines a flow path inlet section and between the profile body cascade and the fluid outlet defines a flow path outlet section, the flow path outlet section of a fluid-permeable Separating element is limited.
Es ist bekannt, Vorrichtungen und Systeme der eingangs beschriebenen Art einzusetzen, um die Umströmung von Turbinenschaufeln von Turbinenstufen mit einer Überschall-Abströmung oder von Kompressorstufen in einem Kompressor zu untersuchen. Derartige Kaskadenversuche simulieren die Umströmung beziehungsweise Durchströmung einer Profilreihe der Turbinenstufen beziehungsweise der Kompressorstufen, die sich in ihrer Form nur wenig voneinander unterscheiden, mittels einer modellartigen Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art.It is known to use devices and systems of the type described above in order to examine the flow around turbine blades of turbine stages with a supersonic outflow or of compressor stages in a compressor. Such cascade tests simulate the flow around or through a profile row of the turbine stages or the compressor stages, which differ only slightly in shape, using a model-like device of the type described above.
Mit den bekannten Vorrichtungen und Verfahren werden insbesondere Verdichtungsstöße in der Abströmung untersucht, die ein wichtiger Teil von Kaskadenuntersuchungen mit Überschallanteilen sind, da diese Verdichtungsstöße für die Effizienz und das Betriebsverhalten von Turbinenstufen ausschlaggebend sind.With the known devices and methods, compression shocks in the outflow are examined in particular, which are an important part of cascade investigations with supersonic components, since these compression shocks are decisive for the efficiency and the operating behavior of turbine stages.
Eine lineare Profilkörperkaskade besteht aus einer endlichen Anzahl von Profilkörpern, die in den Profilen der Turbinenschaufeln entsprechen, und dementsprechend muss die Profilkörperkaskade einen irgendwie gearteten Abschluss aufweisen, der für die Strömung eine Randbedingung darstellt. Dieser Abschluss wird durch das Trennelement gebildet. Dadurch wird der Abströmung von der Profilkörperkaskade weg jedoch ein Strömungswinkel vorgegeben, der nicht notwendigerweise mit der Abströmung in einer Turbinenstufe identisch ist. In der Strömung auftretende Verdichtungsstöße werden am Trennelement reflektiert und verfälschen somit die Messungen und Beobachtungen.A linear airfoil cascade consists of a finite number of airfoils that correspond in profile to the turbine blades, and accordingly the airfoil cascade must have some kind of termination that is a boundary condition for the flow. This conclusion is formed by the separating element. As a result, however, a flow angle is specified for the outflow away from the profile body cascade, which is not necessarily identical to the outflow in a turbine stage. Shock waves occurring in the flow are reflected at the separating element and thus falsify the measurements and observations.
Alternative, zum Einsatz kommende Vorrichtungen haben jedoch kein Trennelement als Abschluss, sondern erlauben der Abströmung eine Expansion in einen freien Raum an ihrem Ende. Allerdings sind die Form beziehungsweise Gestalt dieses Raums und seine genauen Druckverhältnisse für das Maß an Expansion ausschlaggebend. Außerdem ist zu berücksichtigen, dass auch eine solche Randbedingung Verdichtungsstöße reflektiert und damit Messungen und Beobachtungen verfälscht. Erst bei einer sehr großen Anzahl von Profilkörpern wird der Abstand zwischen Austritt der Strömung aus der Profilkörperkaskade und der vorgegebenen Randbedingung so groß, dass eine Stärke der reflektierten Verdichtungsstöße durch Diffusion nennenswert reduziert wird. Allerdings führt eine große Anzahl von Profilkörpern zu einem sehr hohen Aufwand bei der Herstellung der Vorrichtung sowie bei der Bereitstellung des für die Untersuchungen erforderlichen Fluidstroms.However, alternative devices that are used do not have a separating element as a closure, but rather allow the outflow to expand into a free space at its end. However, the form or shape of this space and its exact pressure conditions are decisive for the degree of expansion. It must also be taken into account that such a boundary condition also reflects shock waves and thus falsifies measurements and observations. Only with a very large number of profile bodies does the distance between the exit of the flow from the profile body cascade and the specified boundary condition become so great that the strength of the reflected compression shocks is significantly reduced by diffusion. However, a large number of profile bodies leads to a very high outlay in the manufacture of the device and in the provision of the fluid flow required for the investigations.
Ferner ist zu berücksichtigen, dass sich bei einer numerischen Überprüfung der Vorrichtung sich das Problem ergibt, dass eine Grenze der Profilkörperkaskade am Strömungsaustritt weder vollständig eine Zuströmung noch eine Abströmung ist. Dadurch ist eine korrekte numerische Modellierung derartiger Randbedingungen schwierig.Furthermore, it must be taken into account that when the device is checked numerically, the problem arises that a boundary of the profile body cascade at the flow outlet is neither completely an inflow nor an outflow. This makes correct numerical modeling of such boundary conditions difficult.
Grundsätzlich wäre es zwar möglich, volle Schaufelkränze von Turbinen zu untersuchen, bei denen die oben beschriebenen Probleme der Randbedingungen nicht auftreten, da die Turbinenschaufeln einen abgeschlossenen Kreis bilden. Es ist jedoch in diesem Fall auch eine große Anzahl von Turbinenschaufeln notwendig. Zudem erschwert die Krümmung den Einsatz von bildgebenden Verfahren zur Untersuchung der Strömungen sehr stark. Beispielsweise ist hier die sogenannte Schlieren-Technik zur Bildgebung nur sehr aufwendig umsetzbar.In principle, it would be possible to examine full blade rings of turbines in which the problems of the boundary conditions described above do not occur, since the turbine blades form a closed circle. However, a large number of turbine blades is also necessary in this case. In addition, the curvature makes it very difficult to use imaging methods to examine the flows. at For example, the so-called Schlieren technique for imaging can only be implemented here with great effort.
Aus der
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, dass die Untersuchung der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung vereinfacht wird.It is therefore an object of the present invention to improve a device, a system and a method of the type described in the introduction in such a way that the investigation of the flow around turbine blades with supersonic outflow is simplified.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung einen zweiten Strömungspfad mit einem Einlass und einem Auslass aufweist, dass der zweite Strömungspfad vom Strömungspfadauslassabschnitt durch das Trennelement getrennt ist, dass die Vorrichtung einen Nebenströmungspfad aufweist, dass der Nebenströmungspfad den Strömungspfadeinlassabschnitt und den zweiten Strömungspfad fluidwirksam miteinander verbindet, dass der Nebenströmungspfad vom ersten Profilkörper, der vom Fluidauslass am weitesten entfernt ist, begrenzt ist und dass der Nebenströmungspfad eine Nebenströmungspfadauslassrichtung in den zweiten Strömungspfad hinein definiert, die parallel oder im Wesentlichen parallel zum Trennelement verläuft.In a device of the type described at the outset, this object is achieved according to the invention in that the device has a second flow path with an inlet and an outlet, that the second flow path is separated from the flow path outlet section by the separating element, that the device has a secondary flow path, that the secondary flow path fluidly connects the flow path inlet section and the second flow path with one another, that the secondary flow path is delimited by the first profile body, which is furthest away from the fluid outlet, and that the secondary flow path defines a secondary flow path outlet direction into the second flow path, which runs parallel or essentially parallel to the separating element.
Eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art in der vorgeschlagenen Weise weiterzubilden hat insbesondere den Vorteil, dass trotz Einsatz des Trennelements eine Strömungssituation realisierbar ist, bei der die Abströmung des Fluidstroms durch die Profilkörperkaskade hindurch der Durchströmung einer Schaufelreihe beziehungsweise einer Kreiskaskade entspricht und damit der Durchströmung einer unendlichen Kaskade in den freien Raum sehr nahe kommt. Die Profilkörperkaskade wird nachfolgend auch als Schaufelkaskade oder Turbinenschaufelkaskade bezeichnet. Bei einer Schaufelreihe handelt es sich insbesondere um einen vollständigen Kranz aus Schaufeln in einer Turbine beziehungsweise einem Kompressor. Eine Kreiskaskade entspricht prinzipiell einer Schaufelreihe, ist jedoch Teil eines Prüfstands und nicht Teil einer Turbomaschine. Der zweite Strömungspfad verläuft insbesondere parallel oder im Wesentlichen parallel zur Abströmrichtung des Fluidstroms von der Profilkörperkaskade weg. Am Einlass und am Auslass des zweiten Strömungspfads kann insbesondere derselbe Druck anliegen, beispielsweise atmosphärischer Druck. Dadurch, dass ein Teil der durch den ersten Strömungspfad strömenden Fluidströmung durch den Nebenströmungspfad geleitet wird, entsteht im zweiten Strömungspfad ein Sog vom Trennelement weg in den zweiten Strömungspfad hinein. Die Abströmung von der Profilkörperkaskade reißt einen Unterschall-Fluidstrom vom zweiten Strömungspfad bis zu einem Ausgang der Profilkörperkaskade mit. Insbesondere dann, wenn das Trennelement fluiddurchlässig ausgebildet ist, kann die Reflektion von Verdichtungsstößen in der Abströmung der Profilkörperkaskade am Trennelement verhindert werden, und zwar dadurch, dass ein lokaler Fluidüberschuss durch das Trennelement in den zweiten Strömungspfad hinein abgeleitet wird. Somit wird insbesondere eine präzise Definition der Randbedingung möglich. Ein zusätzlicher Aufwand, welcher durch einen wie auch immer ausgebildeten Seitenraum entsteht, in dem ein Druck in definierter Weise gesteuert und/oder geregelt werden muss, entfällt auf diese Weise. Bei optimaler Anordnung des Trennelements sowie dessen Ausbildung können somit insbesondere auf einer der Profilkörperkaskade zugewandten Oberfläche des Trennelements Druckverhältnisse ähnlich denen einer freien Expansion, also einer Expansion der Abströmung in einen freien unbegrenzten Raum hinein, geschaffen werden. Bei bekannten Vorrichtungen ist bislang eine Steuerung des Drucks im vom Trennelement gegenüber dem Strömungspfadauslassabschnitt abgetrennten Seitenraum erforderlich, um eine wirksame Stoßreduktion zu erreichen, ohne die zu beobachtende Strömung übermäßig zu stören. Mit anderen Worten ermöglicht es die Ausbildung des vorgeschlagenen Nebenströmungspfads sowie dessen Ausrichtung, auf eine Drucksteuerung in dem vom Trennelement mit einer von der Profilkörperkaskade weg weisenden Seitenfläche begrenzten Raum zu verzichten. Dadurch wird der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht. Ferner wird auch die Durchführung der Untersuchungen vereinfacht.Developing a device of the type described at the outset in the proposed manner has the particular advantage that, despite the use of the separating element, a flow situation can be achieved in which the outflow of the fluid flow through the profile body cascade corresponds to the flow through a row of blades or a circular cascade and thus the flow through an infinite Cascade into free space comes very close. The profile body cascade is also referred to below as the blade cascade or turbine blade cascade. A row of blades is in particular a complete ring of blades in a turbine or a compressor. In principle, a circular cascade corresponds to a row of blades, but is part of a test bench and not part of a turbomachine. The second flow path runs in particular parallel or substantially parallel to the outflow direction of the fluid flow away from the profile body cascade. In particular, the same pressure can be present at the inlet and at the outlet of the second flow path, for example atmospheric pressure. Due to the fact that part of the fluid flow flowing through the first flow path is guided through the secondary flow path, a suction is created in the second flow path away from the separating element and into the second flow path. The outflow from the profile body cascade entrains a subsonic fluid flow from the second flow path to an outlet of the profile body cascade. In particular, when the separating element is designed to be fluid-permeable, the reflection of compression shocks in the outflow of the profile body cascade on the separating element can be prevented, specifically in that a local excess of fluid is diverted through the separating element into the second flow path. Thus, in particular, a precise definition of the boundary condition is possible. An additional effort, which arises from a side space of whatever design, in which a pressure has to be controlled and/or regulated in a defined manner, is eliminated in this way. With an optimal arrangement of the separating element and its design, pressure conditions similar to those of a free expansion, i.e. an expansion of the outflow into a free, unlimited space, can be created in particular on a surface of the separating element facing the profile body cascade. In known devices, control of the pressure in the side space separated by the separating element from the flow path outlet section has hitherto been required in order to achieve effective shock reduction without unduly disturbing the flow to be observed. In other words, the design of the proposed secondary flow path and its alignment make it possible to dispense with pressure control in the space delimited by the separating element with a side face pointing away from the profile body cascade. This simplifies the structure of the device. Furthermore, the execution of the examinations is also simplified.
Günstig ist es, wenn eine vom Fluideinlass abgewandte Seitenfläche des ersten Profilkörpers den zweiten Strömungspfad begrenzt. Diese abgewandte Seitenfläche, auch als Saugseite des Profilkörpers bezeichnet, ermöglicht es, die Fluidströmung durch den Nebenströmungspfad so zu leiten, dass im zweiten Strömungspfad eine Saugwirkung entsteht, die einen Durchtritt eines Teils des durch den Strömungspfadauslassabschnitt strömenden Fluidstroms durch das Trennelement hindurch und gegebenenfalls zurück ermöglicht, um so der Randbedingung einer Expansion der Abströmung von der Profilkörperkaskade weg in einen freien Raum möglichst nahe zu kommen. Zudem wird durch die Ausgestaltung der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht.It is favorable if a side face of the first profile body facing away from the fluid inlet delimits the second flow path. This side surface facing away, also referred to as the suction side of the profile body, makes it possible to direct the fluid flow through the secondary flow path in such a way that a suction effect is created in the second flow path, which allows part of the fluid flow flowing through the flow path outlet section to pass through the separating element and possibly back , in order to come as close as possible to the boundary condition of an expansion of the outflow away from the profile body cascade into a free space. In addition, the design simplifies the structure of the device.
Um eine Strömung durch die Vorrichtung auf einfache Weise beobachten zu können, ist es günstig, wenn der erste Strömungspfad und der zweite Strömungspfad zwischen aufeinander zu weisenden, Wandflächen ausgebildet sind. Insbesondere können die Wandflächen parallel zueinander verlaufen. Die Wandflächen können optional Fenster aufweisen, durch die hindurch die Strömung beobachtbar ist, beispielsweise um Strömungsbilder mit Schlieren-Technik aufzunehmen.In order to be able to observe a flow through the device in a simple manner, it is advantageous if the first flow path and the second flow path are formed between wall surfaces that face one another. In particular, the wall surfaces can run parallel to one another. The wall surfaces can optionally have windows through which the flow can be observed, for example in order to record flow images using Schlieren technology.
Ein einfacher Aufbau der Vorrichtung kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass das Trennelement quer zu den Wandflächen ausgerichtet ist. Optional ist das Trennelement senkrecht zu den Wandflächen ausgerichtet. Das Trennelement zwischen den Wandflächen in den beschriebenen Weisen anzuordnen ermöglicht eine Trennung zwischen dem zweiten Strömungspfad und dem Strömungspfadauslassabschnitt in gewünschter Weise.A simple construction of the device can be achieved, in particular, in that the separating element is aligned transversely to the wall surfaces. Optionally, the separating element is aligned perpendicularly to the wall surfaces. Arranging the separating element between the wall surfaces in the manner described enables a desired separation between the second flow path and the flow path outlet section.
Für eine einfache Beobachtung einer die Vorrichtung durchströmenden Fluidströmung ist es vorteilhaft, wenn die Wandflächen von Seitenflächen im sichtbaren Spektralbereich durchsichtiger Platten definiert sind. Die Platten können insbesondere Kunststoffplatten oder Glasplatten sein. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es insbesondere, eine Fluidströmung im ersten Strömungspfad und im zweiten Strömungspfad vollständig zu beobachten.For a simple observation of a fluid flow flowing through the device, it is advantageous if the wall surfaces of side surfaces are defined in the visible spectral range of transparent plates. In particular, the plates can be plastic plates or glass plates. Such a configuration makes it possible, in particular, to completely observe a fluid flow in the first flow path and in the second flow path.
Günstig ist es, wenn das Trennelement an ein in Richtung auf den Fluidauslass hin weisendes Profilkörperende des ersten Profilkörpers anschließend angeordnet ist. So kann insbesondere eine einfache Trennung zwischen der Fluidströmung im zweiten Strömungspfad und im Strömungspfadauslassabschnitt erreicht werden. Die einzige Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Strömungspfad wird so durch den Nebenströmungspfad realisiert. Das Trennelement, wenn es fluiddurchlässig ausgebildet ist, bildet hierbei keinen Strömungspfad im eigentlichen Sinne, sondern dient lediglich als Einrichtung zur Verhinderung der Reflektion von Verdichtungsstößen wie bereits oben erläutert, indem ein lokaler Fluidüberschuss durch das Trennelement in den zweiten Strömungspfad hinein abgeleitet wird.It is favorable if the separating element is arranged adjacent to a profile body end of the first profile body pointing in the direction of the fluid outlet. In this way, in particular, a simple separation between the fluid flow in the second flow path and in the flow path outlet section can be achieved. The only connection between the first and second flow path is thus realized through the secondary flow path. The separating element, if it is designed to be fluid-permeable, does not form a flow path in the actual sense, but only serves as a device to prevent the reflection of compression shocks, as already explained above, by draining a local excess of fluid through the separating element into the second flow path.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Einlassrichtung des Fluideinlasses und eine Auslassrichtung des Fluidauslasses einen Umlenkwinkel einschließen. Dieser kann in einem Bereich von 0° bis 180° liegen. Beispielsweise kann der Umlenkwinkel 105° betragen. Der Umlenkwinkel wird durch die Profilkörper der Profilkörperkaskade vorgegeben, an denen die den Strömungspfadeinlassabschnitt durchströmende Fluidströmung umgelenkt wird in den Strömungspfadauslassabschnitt hinein.According to a further preferred embodiment of the invention, it can be provided that an inlet direction of the fluid inlet and an outlet direction of the fluid outlet enclose a deflection angle. This can be in a range from 0° to 180°. For example, the deflection angle can be 105°. The deflection angle is specified by the profile bodies of the profile body cascade, at which the fluid flow flowing through the flow path inlet section is deflected into the flow path outlet section.
Ein einfacher Aufbau der Vorrichtung ergibt sich insbesondere dadurch, dass die Auslassrichtung durch oder im Wesentlichen durch eine Ausrichtung von dem Fluideinlass abgewandten Profilkörperseitenflächen der Profilkörper relativ zur Einlassrichtung definiert ist. Die abgewandten Profilkörperseitenflächen bilden Saugseiten der Profilkörper aus, wobei sich die Saugseiten der Profilkörper jeweils von einem Mittelpunkt einer entgegen der Strömungsrichtung weisenden vorderen Kante bis zu einem Mittelpunkt einer in Strömungsrichtung weisenden hinteren Kante der Profilkörper erstrecken.A simple structure of the device results in particular from the fact that the outlet direction is defined by or essentially by an alignment of profile body side surfaces of the profile bodies facing away from the fluid inlet relative to the inlet direction. The profile body side surfaces facing away form suction sides of the profile bodies, with the suction sides of the profile bodies each extending from a center point of a front edge pointing counter to the flow direction to a center point of a rear edge pointing in the flow direction of the profile bodies.
Die Profilkörper lassen sich auf einfache Art ausbilden, wenn von dem Fluideinlass abgewandte Profilkörperseitenflächen eben oder im Wesentlichen eben sind.The profile bodies can be formed in a simple manner if profile body side surfaces facing away from the fluid inlet are flat or essentially flat.
Vorteilhaft ist es, wenn das Trennelement parallel oder im Wesentlichen parallel zur Auslassrichtung verlaufend angeordnet ist. So wird ein geringerer Strömungswiderstand durch das Trennelement erreicht. Ferner werden auch wandparallele Überschallströmungen sowie Überschallströmungen mit einem lediglich geringen Geschwindigkeitsanteil hin zur Wand ermöglicht. Durch das Trennelement wird somit selbst kein Strömungswinkel vorgegeben.It is advantageous if the separating element is arranged to run parallel or substantially parallel to the outlet direction. In this way, a lower flow resistance is achieved through the separating element. Furthermore, supersonic flows parallel to the wall and supersonic flows with only a small proportion of velocity towards the wall are also made possible. The separating element itself therefore does not specify a flow angle.
Die Vorrichtung lässt sich auf besonders einfache Weise ausbilden, wenn der zweite Strömungspfad eine Strömungsrichtung definiert, welche geradlinig oder im Wesentlichen geradlinig verläuft.The device can be designed in a particularly simple manner if the second flow path defines a flow direction which runs in a straight line or essentially in a straight line.
Günstigerweise verläuft der zweite Strömungspfad parallel oder im Wesentlichen parallel zum Trennelement. Auch dies vereinfacht den Aufbau der Vorrichtung.The second flow path advantageously runs parallel or essentially parallel to the separating element. This also simplifies the structure of the device.
Vorzugsweise ist der zweite Strömungspfad von einer dem Trennelement gegenüberliegenden fluidundurchlässigen Begrenzungsfläche begrenzt. Dies ermöglicht es insbesondere, dass ein Fluid durch den zweiten Strömungspfad nur durch den Einlass hinein und durch den Auslass wieder hinaus strömen kann.The second flow path is preferably delimited by a fluid-impermeable delimitation surface located opposite the separating element. This makes it possible, in particular, for a fluid to flow through the second flow path only through the inlet and out again through the outlet.
Ein einfacher Aufbau der Vorrichtung kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Begrenzungsfläche parallel oder im Wesentlichen parallel zum Trennelement verläuft.A simple construction of the device can be achieved in particular in that the boundary surface runs parallel or substantially parallel to the separating element.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Begrenzungsfläche verstellbar ausgebildet ist zum Verstellen eines zwischen dem Trennelement und der Begrenzungsfläche eingeschlossenen Winkels. Auf diese Weise kann insbesondere Einfluss auf eine Fluidströmung durch den zweiten Strömungspfad hindurch genommen werden.According to a further preferred embodiment of the invention, it can be provided that the boundary surface is designed to be adjustable in order to adjust an angle enclosed between the separating element and the boundary surface. In this way, in particular, a fluid flow through the second flow path can be influenced.
Um Strömungen in Turbinenstufen mit identischen Turbinenschaufeln zu simulieren, ist es vorteilhaft, wenn alle Profilkörper identisch ausgebildet sind. Selbstverständlich ist es alternativ auch möglich, die Profilkörper unterschiedlich auszubilden. Beispielsweise können bei Turbinen Turbinenschaufeln in zwei unterschiedlichen Formen vorgesehen sein, die abwechselnd angeordnet sind und umströmt werden.In order to simulate flows in turbine stages with identical turbine blades, it is advantageous if all profile bodies are of identical design. Alternatively, of course, it is also possible to design the profile bodies differently. For example, in the case of turbines, turbine blades can be provided in two different forms, which are arranged alternately and flow around them.
Um mit der Vorrichtung eine Abströmung einer unendlichen Kaskade möglichst gut simulieren zu können, ist es günstig, wenn eine Anzahl der Profilkörper der Profilkörperkaskade in einem Bereich von 4 bis 15 liegt. Insbesondere kann sie in einem Bereich von 6 bis 10 liegen.In order to be able to use the device to simulate an outflow of an endless cascade as well as possible, it is favorable if the number of profile bodies in the profile body cascade is in a range from 4 to 15. In particular, it can be in a range from 6 to 10.
Ferner ist es günstig, wenn Profilkörperenden der Profilkörper eine gemeinsame Profilkörperendenfläche, insbesondere eine Ebene, definieren und wenn die Profilkörperendenfläche und das Trennelement einen Öffnungswinkel einschlie-ßen. Eine derartige Anordnung ermöglicht insbesondere eine Expansion der Fluidströmung nach Durchströmen der Profilkörperkaskade in den Strömungspfadauslassabschnitt hinein zum Fluidauslass hin.Furthermore, it is favorable if profile body ends of the profile bodies define a common profile body end surface, in particular a plane, and if the profile body end surface and the separating element enclose an opening angle. Such an arrangement enables in particular an expansion of the fluid flow after flowing through the profile body cascade into the flow path outlet section towards the fluid outlet.
Vorzugsweise liegt der Öffnungswinkel in einem Bereich von etwa 5° bis etwa 30°. Insbesondere kann er in einem Bereich von etwa 10° bis etwa 20° liegen. Öffnungswinkel in den angegebenen Bereichen vorzusehen, ermöglicht es insbesondere, mit dem Trennelement in Verbindung mit dem zweiten Strömungspfad eine Randbedingung zu realisieren, die einer Abströmung des Fluidstroms durch die Profilkörperkaskade hindurch in einen freien unbegrenzten Raum entspricht oder im Wesentlichen entspricht oder zumindest sehr nahe kommt.The opening angle is preferably in a range from about 5° to about 30°. In particular, it can be in a range from about 10° to about 20°. Providing opening angles in the specified ranges makes it possible, in particular, to realize a boundary condition with the separating element in connection with the second flow path, which corresponds to or essentially corresponds to or at least comes very close to an outflow of the fluid flow through the profile body cascade into a free, unlimited space.
Günstig ist es, wenn das Trennelement verstellbar ausgebildet ist zum Einstellen des Öffnungswinkels. Dies ermöglicht es, Untersuchungen mit unterschiedlichen Öffnungswinkeln durchzuführen.It is favorable if the separating element is designed to be adjustable in order to set the opening angle. This makes it possible to carry out examinations with different opening angles.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn eine erste Seitenfläche des Trennelements, die der Profilkörperkaskade zugewandt ist, eben oder im Wesentlichen eben ausgebildet ist. Ein solches Trennelement kann auf einfache Weise ausgebildet werden, beispielsweise aus einer Platte.Furthermore, it is advantageous if a first side surface of the separating element, which faces the profile body cascade, is flat or essentially flat. Such a separating element can be formed in a simple manner, for example from a plate.
Ferner kann es vorteilhaft sein, insbesondere auch bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art, wenn das Trennelement eine Mehrzahl von Durchbrechungen aufweist. Das Trennelement ist also insbesondere fluiddurchlässig ausgebildet, sodass Verdichtungsstöße im Strömungspfadauslassabschnitt nicht am Trennelement reflektiert werden. Verdichtungsstöße erzeugen einen lokalen Überschuss an Fluid, das durch die Durchbrechungen des Trennelements hindurch in den zweiten Strömungspfad abgeleitet werden kann, um die unerwünschten Reflektionen zu vermeiden. Insbesondere kann das Trennelement eine Oberflächenstruktur, beispielsweise eine dreidimensionale, auf einer zweiten Seitenfläche aufweisen, die von der Profilkörperkaskade weg weist. Beispielsweise kann das Trennelement auf der von der Profilkörperkaskade weg weisenden zweiten Seitenfläche eine Mehrzahl von Vertiefungen aufweisen, insbesondere im Bereich der Durchbrechungen. Eine derartige Ausgestaltung erleichtert das Ableiten des durch Verdichtungsstöße erzeugten lokalen Überschusses an Fluid durch die Durchbrechungen hindurch. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Trennelement mit der Mehrzahl von Durchbrechungen derart ausgebildet ist, dass sämtliche Kanten, insbesondere die von den Durchbrechungen begrenzten Kanten, scharfkantig ausgebildet und nicht verrundet sind. So können eine saubere Trennung erreicht und insbesondere Reflektionen im Bereich von Kanten, die die Durchbrechungen begrenzen, verhindert werden.Furthermore, it can be advantageous, especially in a device of the type described above, if the separating element has a plurality of openings. The separating element is therefore designed in particular to be fluid-permeable, so that compression surges in the flow path outlet section are not reflected on the separating element. Compression shocks produce a local excess of fluid, which can be drained off through the openings in the separating element into the second flow path in order to avoid unwanted reflections. In particular, the separating element can have a surface structure, for example a three-dimensional one, on a second side surface which points away from the profile body cascade. For example, the separating element can have a plurality of depressions on the second side surface pointing away from the profile body cascade, in particular in the area of the openings. Such a configuration facilitates the drainage of the local excess of fluid generated by compression shocks through the openings. In particular, it is advantageous if the separating element with the plurality of openings is designed in such a way that all edges, in particular the edges delimited by the openings, are designed with sharp edges and are not rounded. In this way, a clean separation can be achieved and, in particular, reflections in the area of edges that delimit the openings can be prevented.
Vorzugsweise ist die Mehrzahl von Durchbrechungen düsenförmig ausgebildet. Die Durchbrechungen sind dabei vorzugsweise in Richtung auf die Profilkörperkaskade hin im Querschnitt sich verjüngend ausgebildet. Dies ermöglicht es umgekehrt, von der Profilkörperkaskade ausgehende Verdichtungsstöße in Richtung auf das Trennelement auf einfache Weise durch die Durchbrechungen hindurch zu leiten, ohne dass die Verdichtungsstöße am Trennelement reflektiert werden.The plurality of openings is preferably designed in the form of a nozzle. The openings are preferably designed to taper in cross section in the direction of the profile body cascade. Conversely, this makes it possible to conduct compression shocks originating from the profile body cascade in the direction of the separating element in a simple manner through the openings, without the compression shocks being reflected on the separating element.
Auf einfache Weise lässt sich das Trennelement dreidimensional strukturiert ausbilden, wenn sich die Mehrzahl von Durchbrechungen in Richtung auf den zweiten Strömungspfad hin konisch erweitert. Es werden also insbesondere trichterförmige Vertiefungen in Richtung auf den zweiten Strömungspfad hin ausgebildet, die dem Trennelement eine dreidimensionale Struktur verleihen. The separating element can be structured in a three-dimensional manner in a simple manner if the plurality of openings widens conically in the direction of the second flow path. In particular, funnel-shaped depressions are thus formed in the direction of the second flow path, which give the separating element a three-dimensional structure.
Günstig ist es, wenn ein Konuswinkel der Mehrzahl von Durchbrechungen in einem Bereich von etwa 90° bis etwa 150° liegt. Insbesondere kann der Konuswinkel in einem Bereich von etwa 110° bis etwa 130° liegen. Derartige Konuswinkel ermöglichen es insbesondere, einerseits ein hinreichend stabiles Trennelement auszubilden und andererseits die Reflektion von Verdichtungsstößen am Trennelement wirksam zu verhindern. Beispielsweise kann der Konuswinkel 118° betragen, welcher mit gängigen Spiral- oder Senkbohrern mit einem diesem Konuswinkel entsprechenden Endwinkel auf einfache Weise ausgebildet werden kannIt is favorable if a cone angle of the plurality of openings is in a range from approximately 90° to approximately 150°. In particular, the cone angle can be in a range from about 110° to about 130°. Such cone angles make it possible, on the one hand, to form a sufficiently stable separating element and, on the other hand, to effectively prevent the reflection of compression shocks on the separating element. For example, the cone angle can be 118°, which can be formed in a simple manner with standard spiral or countersink drills with an end angle corresponding to this cone angle
Günstig ist es, wenn die Mehrzahl von Durchbrechungen in einem regelmäßigen oder einem unregelmäßigen Muster angeordnet ist. Insbesondere die Ausbildung eines regelmäßigen Musters vereinfacht die Herstellung des Trennelements.It is favorable if the plurality of openings is arranged in a regular or an irregular pattern. in particular The formation of a regular pattern simplifies the production of the separating element.
Vorteilhaft ist es, wenn die Mehrzahl von Durchbrechungen in einem hexagonalen Muster angeordnet ist, bei welchem Muster jede Durchbrechung von sechs Durchbrechungen umgeben ist. Aufgrund einer endlichen Breite beziehungsweise Höhe des Trennelements, die beispielsweise durch einen Abstand der beiden aufeinander zuweisenden Wandflächen vorgegeben ist, kann es durchaus sein, dass nicht jede Durchbrechung von sechs Durchbrechungen umgeben ist. Dies trifft insbesondere auf Durchbrechungen am Rand des Trennelements zu. Nichtsdestotrotz ist das Muster hexagonal, wenn die Durchbrechungen in der beschriebenen Weise regelmäßig angeordnet sind.It is advantageous if the plurality of openings is arranged in a hexagonal pattern, in which pattern each opening is surrounded by six openings. Due to a finite width or height of the separating element, which is predetermined, for example, by a distance between the two wall surfaces facing one another, it is quite possible that not every opening is surrounded by six openings. This applies in particular to openings at the edge of the separating element. Nevertheless, the pattern is hexagonal if the openings are regularly arranged in the manner described.
Auf einfache Weise lässt sich das Trennelement ausbilden und damit die Vorrichtung insgesamt, wenn die Mehrzahl von Durchbrechungen identisch ausgebildet ist.The separating element and thus the device as a whole can be formed in a simple manner if the plurality of openings is formed identically.
Günstig ist es, wenn die Mehrzahl von Durchbrechungen jeweils rotationssymmetrisch bezogen auf eine von der jeweiligen Durchbrechung definierte Durchbrechungslängsachse ausgebildet ist. Die Durchbrechungen lassen sich so auf einfache Weise ausbilden, beispielsweise durch Bohren oder Fräsen. It is favorable if the plurality of openings are each formed rotationally symmetrically in relation to a longitudinal axis of the opening defined by the respective opening. The openings can thus be formed in a simple manner, for example by drilling or milling.
Insbesondere für die Herstellung des Trennelements ist es günstig, wenn die Durchbrechungslängsachse quer zum Trennelement verläuft. Insbesondere kann sie senkrecht zum Trennelement verlaufen, sodass die Durchbrechungen einfach durch Bohren ausgebildet werden können.In particular for the production of the separating element, it is favorable if the longitudinal axis of the opening runs transversely to the separating element. In particular, it can run perpendicularly to the separating element, so that the openings can be formed simply by drilling.
Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn die Durchbrechungslängsachse in Richtung auf den Auslass hin geneigt ist und mit dem Trennelement einen Durchbrechungswinkel einschließt. Eine solche Ausgestaltung kann insbesondere dazu beitragen, Reflektionen von Verdichtungsstößen am Trennelement weiter zu verringern.Furthermore, it can be advantageous if the longitudinal axis of the opening is inclined in the direction of the outlet and encloses an opening angle with the separating element. Such a configuration can contribute in particular to further reducing reflections from compression shocks on the separating element.
Vorzugsweise ist die Mehrzahl von Durchbrechungen in Form von Bohrungen ausgebildet. Trennelemente mit derart geformten Durchbrechungen sind einfach herzustellen.The plurality of openings is preferably in the form of bores. Separating elements with openings shaped in this way are easy to produce.
Günstig ist es, wenn ein minimaler Durchmesser der Mehrzahl von Durchbrechungen in einem Bereich von etwa 0,5 mm bis etwa 2,1 mm liegt, insbesondere kann ein minimaler Durchmesser der Durchbrechungen in einem Bereich von etwa 1,0 mm bis etwa 1,6 mm liegen. Die Durchbrechungen in dieser Weise zu dimensionieren ermöglicht es insbesondere, die gewünschte optimale Randbedingung mit dem Trennelement zu erreichen.It is favorable if a minimum diameter of the plurality of openings is in a range from approximately 0.5 mm to approximately 2.1 mm; in particular, a minimum diameter of the openings can be in a range from approximately 1.0 mm to approximately 1.6 mm lie. Dimensioning the openings in this way makes it possible, in particular, to achieve the desired optimal boundary condition with the separating element.
Vorzugsweise liegt ein Verhältnis einer von der Mehrzahl von Durchbrechungen definierten Gesamtdurchbrechungsfläche bezogen auf eine Trennelementgesamtfläche in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 0,5. Je größer das Verhältnis ist, umso einfacher kann eine Reflektion von Verdichtungsstößen am Trennelement verhindert werden.Preferably, a ratio of a total aperture area defined by the plurality of apertures relative to a total separator area is in a range of about 0.1 to about 0.5. The larger the ratio, the easier it is to prevent compression shocks from being reflected on the separating element.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Trennelement eine Dicke in einem Bereich von etwa 0,3 mm bis etwa 1 mm aufweist. Je dünner das Trennelement ist, umso eher kann erreicht werden, dass auf das Trennelement auftreffende Verdichtungsstöße ausreichend abgeschwächt werden, um eine unerwünschte Reflektion der Verdichtungsstöße möglichst effektiv zu verhindern. Furthermore, it is advantageous if the separating element has a thickness in a range from approximately 0.3 mm to approximately 1 mm. The thinner the separating element is, the more likely it is that compression shocks impinging on the separating element are sufficiently weakened in order to prevent unwanted reflection of the compression shocks as effectively as possible.
Günstigerweise liegt ein Verhältnis der Dicke zum Durchmesser der Mehrzahl von Durchbrechungen in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 1. Insbesondere kann das Verhältnis in einem Bereich von etwa 0,2 bis etwa 0,6 liegen. Ein solches Verhältnis wirkt sich insbesondere günstig auf eine Stabilität des Trennelements sowie die gewünschte Wirkung desselben aus, nämlich eine definierte Randbedingung für die Abströmung der Fluidströmung durch die Profilkaskade hindurch zu erreichen.Conveniently, a ratio of the thickness to the diameter of the plurality of openings is in a range from about 0.1 to about 1. In particular, the ratio can be in a range from about 0.2 to about 0.6. Such a ratio has a particularly favorable effect on the stability of the separating element and the desired effect thereof, namely achieving a defined boundary condition for the outflow of the fluid flow through the profile cascade.
Um insbesondere die Durchführung von Untersuchungen zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn der Einlass und/oder der Auslass und/oder der Fluidauslass in eine Umgebung der Vorrichtung münden. Dies kann insbesondere gefahrlos erreicht werden, wenn als Fluid Luft oder ein Inertgas, wie zum Beispiel Stickstoff, Helium, Wasserdampf oder Kohlenstoffdioxid, eingesetzt wird, um Strömungsversuche durchzuführen. Es müssen dann keine zusätzlichen Vorkehrungen getroffen werden, um die Fluide nach dem Durchströmen der Vorrichtung aufzufangen.In order in particular to make it easier to carry out examinations, it is advantageous if the inlet and/or the outlet and/or the fluid outlet open into an area surrounding the device. In particular, this can be achieved safely if air or an inert gas, such as nitrogen, helium, water vapor or carbon dioxide, is used as the fluid in order to carry out flow tests. No additional precautions then have to be taken to collect the fluids after they have flowed through the device.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird bei einem System der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das System eine der oben beschriebenen Vorrichtungen und eine Fluidquelle umfasst zum Erzeugen einer Fluidströmung, wobei die Fluidquelle und der Fluideinlass fluidwirksam miteinander verbunden sind.In a system of the type described above, the object stated at the outset is achieved according to the invention in that the system comprises one of the devices described above and a fluid source for generating a fluid flow, the fluid source and the fluid inlet being fluidically connected to one another.
Mit einem solchen System können auf einfache Weise Untersuchungen der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung durchgeführt werden.With such a system, investigations into the flow around turbine blades with supersonic outflow can be carried out in a simple manner.
Die Ausgestaltung des Systems kann insbesondere dadurch vereinfacht werden, dass die Fluidquelle einen Flüssiggasspeicher und/oder einen Druckgasspeicher umfasst. Derartige Fluidquellen ermöglichen es auf einfache Weise, eine Fluidströmung mit einer gewünschten Geschwindigkeit und einem gewünschten Druck vor Durchströmen der Profilkörperkaskade bereitzustellen. The configuration of the system can be simplified in particular in that the fluid source comprises a liquid gas reservoir and/or a compressed gas reservoir. Such fluid sources allow a fluid flow with a desired speed and in a simple manner provide a desired pressure before flowing through the profile body cascade.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird ferner bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Fluidströmungsanteil der ersten Fluidströmung vom Strömungspfadeinlassabschnitt durch einen Nebenströmungspfad in einen zweiten Strömungspfad mit einem Einlass und einem Auslass hinein geleitet wird zum Erzeugen eines Freistrahls im zweiten Strömungspfad in Richtung auf den Auslass hin, dass der zweite Strömungspfad vom Strömungspfadauslassabschnitt durch das Trennelement getrennt wird, dass der Nebenströmungspfad den Strömungspfadeinlassabschnitt und den zweiten Strömungspfad fluidwirksam miteinander verbindet, dass der Fluidströmungsanteil den ersten Profilkörper, der vom Fluidauslass am weitesten entfernt ist, umströmt und dass der Fluidströmungsanteil eine Nebenströmungspfadauslassrichtung in den zweiten Strömungspfad hinein definiert, die parallel oder im Wesentlichen parallel zum Trennelement verläuft.The object set at the outset is also achieved according to the invention in a method of the type described at the outset in that a fluid flow component of the first fluid flow is guided from the flow path inlet section through a secondary flow path into a second flow path with an inlet and an outlet in order to generate a free jet in the second flow path in the direction towards the outlet, that the second flow path is separated from the flow path outlet section by the separating element, that the secondary flow path fluidly connects the flow path inlet section and the second flow path with one another, that the fluid flow portion flows around the first profile body, which is furthest away from the fluid outlet, and that the fluid flow portion defines a secondary flow path outlet direction into the second flow path that is parallel or substantially parallel to the partition member.
Wie bereits oben erläutert kann durch den Fluidströmungsanteil, der den Nebenströmungspfad durchströmt, im zweiten Strömungspfad ein der Strömungsgeschwindigkeit der Fluidströmung entsprechender Unterdruck erzeugt werden, um einen Durchtritt von Fluid durch das Trennelement, wenn dieses perforiert ist, hindurch zu erleichtern. Es ist insbesondere keine Drucksteuerung zur Steuerung eines Drucks im zweiten Strömungspfad erforderlich. Durch entsprechende Führung des Nebenströmungspfads kann rein geometrisch eine optimale Anpassung der Druckverhältnisse im zweiten Strömungspfad und im Strömungspfadauslassabschnitt erreicht werden. Insbesondere sind die Drücke in diesen beiden Bereichen etwa gleich groß.As already explained above, the fluid flow portion that flows through the secondary flow path can generate a negative pressure corresponding to the flow speed of the fluid flow in the second flow path in order to facilitate the passage of fluid through the separating element if it is perforated. In particular, no pressure control is required to control a pressure in the second flow path. By guiding the secondary flow path appropriately, an optimal adjustment of the pressure conditions in the second flow path and in the flow path outlet section can be achieved purely geometrically. In particular, the pressures in these two areas are approximately the same.
Vorzugweise werden Schlierenbilder der die Profilkörperkaskade durchströmenden Fluidströmung aufgenommen. So lässt sich eine Fluidströmung auf einfache Weise sichtbar machen.Schlieren images of the fluid flow flowing through the profile body cascade are preferably recorded. A fluid flow can thus be made visible in a simple manner.
Das Verfahren lässt sich auf einfache Weise durchführen, wenn der zweite Strömungspfad mit einer Umgebung fluidwirksam verbunden ist. Insbesondere kann der zweite Strömungspfad mit seinem Einlass und seinem Auslass mit einer Umgebung fluidwirksam verbunden werden. Eine Fluidströmung durch den zweiten Strömungspfad hindurch wird insbesondere durch den Fluidströmungsanteil der ersten Fluidströmung, welche den Nebenströmungspfad durchströmt und in den zweiten Strömungspfad hinein strömt, induziert.The method can be carried out in a simple manner if the second flow path is fluidly connected to an environment. In particular, the inlet and outlet of the second flow path can be fluidically connected to an environment. A fluid flow through the second flow path is induced in particular by the fluid flow component of the first fluid flow, which flows through the secondary flow path and into the second flow path.
Ferner wird die Verwendung einer der oben beschriebenen Vorrichtungen und eines der oben beschriebenen Systeme zur Durchführung eines der oben beschriebenen Verfahren vorgeschlagen. So lassen sich auf einfache Weise Strömungsverhältnisse in Turbinenstufen simulieren und beobachten.Furthermore, the use of one of the devices described above and one of the systems described above for carrying out one of the methods described above is proposed. In this way, flow conditions in turbine stages can be simulated and observed in a simple manner.
Die vorstehende Beschreibung umfasst somit insbesondere die nachfolgend in Form durchnummerierter Sätze definierten Ausführungsformen von Vorrichtungen, Systemen und Verfahren zur Untersuchung der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung:
- 1. Vorrichtung (12) zur Untersuchung der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung, welche Vorrichtung (12) einen ersten Strömungspfad (66) zwischen einem Fluideinlass (18) und einem Fluidauslass (20) aufweist, wobei im ersten Strömungspfad (66) zwischen dem Fluideinlass (18) und dem Fluidauslass (20) eine Profilkörperkaskade (22) mit einer Mehrzahl von Profilkörpern (24; 24a-24f) angeordnet ist, wobei benachbarte Profilkörper (24; 24a-24f) voneinander beabstandet sind und einen Profilströmungspfadabschnitt (72) zwischen sich definieren, wobei der erste Strömungspfad (66) zwischen dem Fluideinlass (18) und der Profilkörperkaskade (22) einen Strömungspfadeinlassabschnitt (80) und zwischen der Profilkörperkaskade (22) und dem Fluidauslass (20) einen Strömungspfadauslassabschnitt (82) definiert und wobei der Strömungspfadauslassabschnitt (82) von einem fluiddurchlässigen Trennelement (96) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (12) einen zweiten Strömungspfad (68) mit einem Einlass (26) und einem Auslass (28) aufweist, dass der zweite Strömungspfad (68) vom Strömungspfadauslassabschnitt (82) durch das Trennelement (96) getrennt ist, dass die Vorrichtung (12) einen Nebenströmungspfad (106) aufweist, dass der Nebenströmungspfad (106) den Strömungspfadeinlassabschnitt (80) und den zweiten Strömungspfad (68) fluidwirksam miteinander verbindet, dass der Nebenströmungspfad (106) vom ersten Profilkörper (24a), der vom Fluidauslass (20) am weitesten entfernt ist, begrenzt ist und dass der Nebenströmungspfad (106) eine Nebenströmungspfadauslassrichtung (108) in den zweiten Strömungspfad (68) hinein definiert, die parallel oder im Wesentlichen parallel zum Trennelement (96) verläuft.
- 2.
Vorrichtung nach Satz 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Fluideinlass (18) abgewandte Seitenfläche (74) des ersten Profilkörpers (24a) den zweiten Strömungspfad (68) begrenzt. - 3. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strömungspfad (66) und der zweite Strömungspfad (68) zwischen aufeinander zu weisenden, insbesondere parallel zueinander verlaufenden, Wandflächen (62, 64) ausgebildet sind.
- 4. Vorrichtung nach Satz 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement quer, insbesondere senkrecht, zu den Wandflächen (62, 64) ausgerichtet ist.
- 5. Vorrichtung nach Satz 3
oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandflächen von Seitenflächen (58, 60) im sichtbaren Spektralbereich durchsichtiger Platten (54, 56), insbesondere Kunststoffplatten oder Glasplatten, definiert sind. - 6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (96) an ein in Richtung auf den Fluidauslass (20) hin weisendes Profilkörperende (94) des ersten Profilkörpers (24a) anschließend angeordnet ist.
- 7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einlassrichtung (70) des Fluideinlasses (18) und eine Auslassrichtung (76) des Fluidauslasses (20) einen Umlenkwinkel (78) einschließen.
- 8.
Vorrichtung nach Satz 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassrichtung durch oder im Wesentlichen durch eine Ausrichtung (76) von dem Fluideinlass (18) abgewandten Profilkörperseitenflächen (74) der Profilkörper (24a-24f) relativ zur Einlassrichtung (70) definiert ist. - 9.
Vorrichtung nach Satz 8, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Fluideinlass (18) abgewandten Profilkörperseitenflächen (74) eben oder im Wesentlichen eben sind. - 10. Vorrichtung nach einem der
Sätze 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (96) parallel oder im Wesentlichen parallel zur Auslassrichtung (76) verlaufend angeordnet ist. - 11. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Strömungspfad (68) eine Strömungsrichtung (110) definiert, welche geradlinig oder im Wesentlichen geradlinig verläuft.
- 12. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Strömungspfad (68) parallel oder im Wesentlichen parallel zum Trennelement (96) verläuft.
- 13. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Strömungspfad (68) von einer dem Trennelement (96) gegenüberliegenden fluidundurchlässigen Begrenzungsfläche (102) begrenzt ist.
- 14. Vorrichtung nach Satz 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsfläche (102) parallel oder im Wesentlichen parallel zum Trennelement (96) verläuft.
- 15. Vorrichtung nach Satz 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsfläche (102) verstellbar ausgebildet ist zum Verstellen eines zwischen dem Trennelement (96) und der Begrenzungsfläche (102) eingeschlossenen Winkels (112).
- 16. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass alle Profilkörper (24a-24f) identisch ausgebildet sind.
- 17. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl der Profilkörper (24) der Profilkörperkaskade (22) in
einem Bereich von 4 bis 15 liegt, insbesondere in einem Bereich von 6bis 10. - 18. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass Profilkörperenden (94) der Profilkörper (24a-24f) eine gemeinsame Profilkörperendenfläche (114), insbesondere eine Ebene (116), definieren und dass die Profilkörperendenfläche (114) und das Trennelement (96) einen Öffnungswinkel (118) einschließen.
- 19.
Vorrichtung nach Satz 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel (118) in einem Bereich von etwa 5° bis etwa 30° liegt, insbesondere in einem Bereich von etwa 10° bis etwa 20°. - 20.
Vorrichtung nach Satz 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (96) verstellbar ausgebildet ist zum Einstellen des Öffnungswinkels (118). - 21. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Seitenfläche (98) des Trennelements (96), die der Profilkörperkaskade (22) zugewandt ist, eben oder im Wesentlichen eben ausgebildet ist.
- 22. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, insbesondere nach dem Oberbegriff des Satzes 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (96) eine Mehrzahl von Durchbrechungen (120) aufweist.
- 23.
Vorrichtung nach Satz 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Durchbrechungen (120) düsenförmig ausgebildet ist. - 24.
Vorrichtung nach Satz 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Mehrzahl von Durchbrechungen (120) in Richtung auf den zweiten Strömungspfad (68) hin konisch erweitert. - 25.
Vorrichtung nach Satz 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein Konuswinkel (122) der Mehrzahl von Durchbrechungen (120) in einem Bereich von etwa 90° bis etwa 150° liegt, insbesondere in einem Bereich von etwa 110° bis etwa 130°. - 26. Vorrichtung nach einem der Sätze 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Durchbrechungen (120) in einem regelmäßigen oder einem unregelmäßigen Muster angeordnet ist.
- 27.
Vorrichtung nach Satz 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Durchbrechungen (120) in einem hexagonalen Muster angeordnet ist, bei welchem Muster jede Durchbrechung (120) von sechs Durchbrechungen (120) umgeben ist. - 28. Vorrichtung nach einem der Sätze 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Durchbrechungen (120) identisch ausgebildet ist.
- 29. Vorrichtung nach einem der Sätze 22
bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Durchbrechungen (120) jeweils rotationssymmetrisch bezogen auf eine von der jeweiligen Durchbrechung (120) definierte Durchbrechungslängsachse (124) ausgebildet ist. - 30. Vorrichtung nach Satz 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungslängsachse (124) quer, insbesondere senkrecht, zum Trennelement (96) verläuft.
- 31. Vorrichtung nach Satz 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungslängsachse (124) in Richtung auf den Auslass (28) hin geneigt ist und mit dem Trennelement (96) einen Durchbrechungswinkel einschließt.
- 32. Vorrichtung nach einem der Sätze 22 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Durchbrechungen (120) in Form von Bohrungen (128) ausgebildet ist.
- 33. Vorrichtung nach einem der Sätze 22
bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass ein minimaler Durchmesser (130) der Mehrzahl von Durchbrechungen (120) in einemBereich von etwa 0,5mm bis etwa 2,1 mm liegt, insbesondere in einem 1,0Bereich von etwa mm bis etwa 1,6 mm. - 34. Vorrichtung nach einem der Sätze 22 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis einer von der Mehrzahl von Durchbrechungen (120) definierten Gesamtdurchbrechungsfläche bezogen auf eine Trennelementgesamtfläche in einem
0,1Bereich von etwa bis etwa 0,5 liegt. - 35. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (96) eine Dicke (132) in einem
Bereich von etwa 0,3 mm bis etwa 1 mm aufweist. - 36. Vorrichtung nach Satz 35, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis der Dicke (132) zum minimalen Durchmesser (130) der Mehrzahl von Durchbrechungen (120) in einem
0,1Bereich von etwa bis etwa 1 liegt, insbesondere in einemBereich von etwa 0,2bis etwa 0,6. - 37. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Sätze, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (26) und/oder der Auslass (28) und/oder der Fluidauslass (20) in eine Umgebung (30) der Vorrichtung (12) münden.
- 38. System (10) zur Untersuchung der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung, welches System (10) eine Vorrichtung (12) nach einem der voranstehenden Sätze und eine Fluidquelle (14) umfasst zum Erzeugen einer Fluidströmung, wobei die Fluidquelle (14) und der Fluideinlass (18) fluidwirksam miteinander verbunden sind.
- 39.
System nach Satz 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidquelle einen Flüssiggasspeicher (34) und/oder einen Druckgasspeicher (42) umfasst. - 40. Verfahren zur Untersuchung der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung, bei welchem Verfahren eine erste Fluidströmung (134) durch einen ersten Strömungspfad (66) zwischen einem Fluideinlass (18) und einem Fluidauslass (20) erzeugt wird, wobei im ersten Strömungspfad (66) zwischen dem Fluideinlass (18) und dem Fluidauslass (20) eine Profilkörperkaskade (22) mit einer Mehrzahl von Profilkörpern (24; 24a-24f) angeordnet wird, wobei benachbarte Profilkörper (24; 24a-24f) voneinander beabstandet angeordnet werden und einen Profilströmungspfadabschnitt (72) zwischen sich definieren, wobei der erste Strömungspfad (66) zwischen dem Fluideinlass (18) und der Profilkörperkaskade (22) einen Strömungspfadeinlassabschnitt (80) und zwischen der Profilkörperkaskade (22) und dem Fluidauslass (20) einen Strömungspfadauslassabschnitt (82) definiert, wobei der Strömungspfadauslassabschnitt (82) von einem fluiddurchlässigen Trennelement (96) begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluidströmungsanteil (136) der ersten Fluidströmung (134) vom Strömungspfadeinlassabschnitt (80) durch einen Nebenströmungspfad (106) in einen zweiten Strömungspfad (68) mit einem Einlass (26) und einem Auslass (28) hinein geleitet wird zum Erzeugen eines Freistrahls im zweiten Strömungspfad (68) in Richtung auf den Auslass (28) hin, dass der zweite Strömungspfad (68) vom Strömungspfadauslassabschnitt (82) durch das Trennelement (96) getrennt wird, dass der Nebenströmungspfad (106) den Strömungspfadeinlassabschnitt (80) und den zweiten Strömungspfad (68) fluidwirksam miteinander verbindet, dass der Fluidströmungsanteil (136) den ersten Profilkörper (24a), der vom Fluidauslass (20) am weitesten entfernt ist, umströmt und dass der Fluidströmungsanteil (136) eine Nebenströmungspfadauslassrichtung (108) in den zweiten Strömungspfad (68) hinein definiert, die parallel oder im Wesentlichen parallel zum Trennelement (96) verläuft.
- 41. Verfahren nach
Satz 40, dadurch gekennzeichnet, dass Schlierenbilder der die Profilkörperkaskade (22) durchströmenden Fluidströmung aufgenommen werden. - 42. Verfahren nach
Satz 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Strömungspfad (68) mit einer Umgebung (30) fluidwirksam verbunden wird. - 43. Verwendung einer Vorrichtung (12) nach einem der
Sätze 1 bis 37 oder eines Systems (10) nachSatz 38 oder 39 zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Sätze 40bis 42.
- 1. Device (12) for investigating the flow around turbine blades with supersonic outflow, which device (12) has a first flow path (66) between a fluid inlet (18) and a fluid outlet (20), wherein in the first flow path (66) between a profile body cascade (22) with a plurality of profile bodies (24; 24a-24f) is arranged between the fluid inlet (18) and the fluid outlet (20), wherein adjacent profile bodies (24; 24a-24f) are spaced apart and a profile flow path section (72) define between them, wherein the first flow path (66) between the fluid inlet (18) and the profile body cascade (22) defines a flow path inlet section (80) and between the profile body cascade (22) and the fluid outlet (20) a flow path outlet section (82) and wherein the Flow path outlet section (82) is limited by a fluid-permeable separating element (96), characterized in that the device (12) has a second flow ngspfad (68) having an inlet (26) and an outlet (28), that the second flow path (68) is separated from the flow path outlet section (82) by the separating element (96), that the device (12) has a secondary flow path (106) has that the secondary flow path (106) fluidly connects the flow path inlet section (80) and the second flow path (68) to one another, that the secondary flow path (106) is delimited by the first profile body (24a), which is furthest away from the fluid outlet (20). and that the secondary flow path (106) defines a secondary flow path outlet direction (108) into the second flow path (68) which runs parallel or substantially parallel to the separating element (96).
- 2. Device according to
clause 1, characterized in that a side surface (74) of the first profile body (24a) facing away from the fluid inlet (18) delimits the second flow path (68). - 3. Device according to one of the preceding sentences, characterized in that the first flow path (66) and the second flow path (68) between wall surfaces (62, 64) pointing towards one another, in particular running parallel to one another.
- 4. Device according to sentence 3, characterized in that the separating element is aligned transversely, in particular perpendicularly, to the wall surfaces (62, 64).
- 5. Device according to
sentence 3 or 4, characterized in that the wall surfaces of side surfaces (58, 60) are defined in the visible spectral range of transparent plates (54, 56), in particular plastic plates or glass plates. - 6. Device according to one of the preceding sentences, characterized in that the separating element (96) is arranged on an end (94) of the first profile body (24a) pointing in the direction of the fluid outlet (20).
- 7. Device according to one of the preceding sentences, characterized in that an inlet direction (70) of the fluid inlet (18) and an outlet direction (76) of the fluid outlet (20) enclose a deflection angle (78).
- 8. The device according to
sentence 7, characterized in that the outlet direction is defined by or essentially by an alignment (76) of the profile body side surfaces (74) of the profile bodies (24a-24f) facing away from the fluid inlet (18) relative to the inlet direction (70). - 9. The device according to
sentence 8, characterized in that the profile body side faces (74) facing away from the fluid inlet (18) are flat or essentially flat. - 10. Device according to one of
sentences 7 to 9, characterized in that the separating element (96) is arranged to run parallel or substantially parallel to the outlet direction (76). - 11. Device according to one of the preceding sentences, characterized in that the second flow path (68) defines a flow direction (110) which runs in a straight line or essentially in a straight line.
- 12. Device according to one of the preceding sentences, characterized in that the second flow path (68) runs parallel or substantially parallel to the separating element (96).
- 13. Device according to one of the preceding sentences, characterized in that the second flow path (68) is delimited by a fluid-impermeable delimitation surface (102) lying opposite the separating element (96).
- 14. Device according to sentence 13, characterized in that the boundary surface (102) runs parallel or essentially parallel to the separating element (96).
- 15. The device according to
sentence 13 or 14, characterized in that the boundary surface (102) is designed to be adjustable for adjusting an angle (112) enclosed between the separating element (96) and the boundary surface (102). - 16. Device according to one of the preceding sentences, characterized in that all profile bodies (24a-24f) are of identical design.
- 17. Device according to one of the preceding sentences, characterized in that a number of profile bodies (24) of the profile body cascade (22) is in a range from 4 to 15, in particular in a range from 6 to 10.
- 18. Device according to one of the preceding sentences, characterized in that profile body ends (94) of the profile bodies (24a-24f) define a common profile body end surface (114), in particular a plane (116), and in that the profile body end surface (114) and the separating element ( 96) enclose an opening angle (118).
- 19. Device according to
sentence 18, characterized in that the opening angle (118) is in a range from about 5° to about 30°, in particular in a range from about 10° to about 20°. - 20. The device according to
sentence 18 or 19, characterized in that the separating element (96) is designed to be adjustable for adjusting the opening angle (118). - 21. Device according to one of the preceding sentences, characterized in that a first side surface (98) of the separating element (96), which faces the profile body cascade (22), is flat or essentially flat.
- 22. Device according to one of the preceding sentences, in particular according to the preamble of
sentence 1, characterized in that the separating element (96) has a plurality of openings (120). - 23. Device according to
sentence 22, characterized in that the plurality of openings (120) is nozzle-shaped. - 24. The device according to
sentence 22 or 23, characterized in that the plurality of Openings (120) in the direction of the second flow path (68) widens conically. - 25. Device according to
sentence 24, characterized in that a cone angle (122) of the plurality of openings (120) is in a range from about 90° to about 150°, in particular in a range from about 110° to about 130°. - 26. Device according to one of the
clauses 22 to 25, characterized in that the plurality of openings (120) are arranged in a regular or an irregular pattern. - 27. The device according to
clause 26, characterized in that the plurality of apertures (120) are arranged in a hexagonal pattern, in which pattern each aperture (120) is surrounded by six apertures (120). - 28. Device according to one of
sentences 22 to 27, characterized in that the plurality of openings (120) is of identical design. - 29. The device according to one of
sentences 22 to 28, characterized in that the plurality of openings (120) are each formed rotationally symmetrically in relation to a longitudinal axis (124) defined by the respective opening (120). - 30. The device according to sentence 29, characterized in that the longitudinal axis (124) of the opening runs transversely, in particular perpendicularly, to the separating element (96).
- 31. The device according to
sentence 29 or 30, characterized in that the longitudinal axis (124) of the opening is inclined in the direction of the outlet (28) and encloses an opening angle with the separating element (96). - 32. Device according to one of
sentences 22 to 31, characterized in that the plurality of openings (120) is in the form of bores (128). - 33. Device according to one of
sentences 22 to 32, characterized in that a minimum diameter (130) of the plurality of openings (120) is in a range from about 0.5 mm to about 2.1 mm, in particular in a range of about 1.0 mm to about 1.6 mm. - 34. Apparatus according to any one of
clauses 22 to 33, characterized in that a ratio of a total aperture area defined by the plurality of apertures (120) relative to a total separator area is in a range of about 0.1 to about 0.5. - 35. Device according to one of the preceding sentences, characterized in that the separating element (96) has a thickness (132) in a range from about 0.3 mm to about 1 mm.
- 36. Device according to sentence 35, characterized in that a ratio of the thickness (132) to the minimum diameter (130) of the plurality of openings (120) is in a range from about 0.1 to about 1, in particular in a range of about 0.2 to about 0.6.
- 37. Device according to one of the preceding sentences, characterized in that the inlet (26) and/or the outlet (28) and/or the fluid outlet (20) open into an environment (30) of the device (12).
- 38. A system (10) for investigating the flow around turbine blades with supersonic exhaust, which system (10) comprises an apparatus (12) according to any one of the preceding sentences and a fluid source (14) for generating a fluid flow, the fluid source (14) and the fluid inlet (18) are fluidly connected to each other.
- 39. System according to
sentence 38, characterized in that the fluid source comprises a liquid gas reservoir (34) and/or a compressed gas reservoir (42). - 40. Method for investigating the flow around turbine blades with supersonic outflow, in which method a first fluid flow (134) is generated through a first flow path (66) between a fluid inlet (18) and a fluid outlet (20), wherein in the first flow path ( 66) a profile body cascade (22) with a plurality of profile bodies (24; 24a-24f) is arranged between the fluid inlet (18) and the fluid outlet (20), wherein adjacent profile bodies (24; 24a-24f) are arranged at a distance from one another and one Define profile flow path section (72) between them, wherein the first flow path (66) between the fluid inlet (18) and the profile body cascade (22) a flow path inlet section (80) and between the profile body cascade (22) and the fluid outlet (20) a flow path outlet section (82) defined, wherein the flow path outlet section (82) is bounded by a fluid-permeable partition member (96), characterized in that d ass a fluid flow portion (136) of the first fluid flow (134) from the flow path inlet section (80) through a secondary flow path (106) into a second flow path (68) with a inlet (26) and an outlet (28) in order to generate a free jet in the second flow path (68) in the direction of the outlet (28) in the direction of the second flow path (68) from the flow path outlet section (82) through the separating element (96 ) is separated, that the secondary flow path (106) fluidly connects the flow path inlet section (80) and the second flow path (68) to one another, that the fluid flow portion (136) touches the first profile body (24a), which is furthest away from the fluid outlet (20), flows around and that the fluid flow portion (136) defines a secondary flow path outlet direction (108) into the second flow path (68) that runs parallel or substantially parallel to the separating element (96).
- 41. The method according to
sentence 40, characterized in that Schlieren images of the fluid flow flowing through the profile body cascade (22) are recorded. - 42. The method according to
sentence 40 or 41, characterized in that the second flow path (68) is fluidically connected to an environment (30). - 43. Use of a device (12) according to one of
sentences 1 to 37 or of a system (10) according tosentence 38 or 39 for carrying out a method according to one ofsentences 40 to 42.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung. Es zeigen:
-
1 : eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Systems zur Untersuchung der Strömung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung; -
2 : eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Systems zur Untersuchung der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung; -
3 : eine schematische perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Untersuchung der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung, die einen Teil des in2 dargestellten Ausführungsbeispiels eines System bildet; -
4 : eine Draufsicht auf die Anordnung aus3 in Richtung des Pfeils A; -
5 : eine Ansicht der Anordnung aus4 in Richtung des Pfeils B; -
5A : eine vergrößerte Ansicht des Teilbereichs C aus5 ; -
6 : eine schematische Draufsicht eines Trennelements auf dessen von der Profilkörperkaskade weg weisenden Seitenfläche; -
7 : eine Schnittansicht längs Linie 7-7 in6 ; -
8 : ein HintergrundschlierenBild eines Strömungsversuchs mit dem in Figur dargestellten Ausführungsbeispiel eines Systems; -
9 : ein weiteres Hintergrundschlierenbild eines Strömungsversuchs; -
10 : eine Darstellung des Ergebnisses einer CFD-(Computational Fluid Dynamics)-Rechnung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung ohne Trennelement; -
11 : eine Darstellung der Berechnung analog der Berechnung zu10 , jedoch mit fluidundurchlässigem Trennelement; und -
12 : eine Darstellung des Ergebnisses einer CFD-Rechnung analog 10 , jedoch mit einem perforierten Trennelement miteinem Lochdurchmesser von 1,3 mm.
-
1 1 is a schematic representation of an embodiment of a system for investigating the flow of turbine blades with supersonic exhaust; -
2 1: a schematic representation of a further exemplary embodiment of a system for investigating the flow around turbine blades with supersonic outflow; -
3 : a schematic perspective view of a device for investigating the flow around turbine blades with supersonic outflow, which is part of the in2 illustrated embodiment of a system forms; -
4 : a plan view of the assembly3 in the direction of arrow A; -
5 : a view of thearrangement 4 in the direction of arrow B; -
5A : an enlarged view of the C portion5 ; -
6 1: a schematic plan view of a separating element on its side surface pointing away from the profile body cascade; -
7 : a sectional view taken along line 7-7 in6 ; -
8th : a background schlieren image of a flow test with the exemplary embodiment of a system shown in FIG. -
9 : another background schlieren image of a flow test; -
10 1: an illustration of the result of a CFD (Computational Fluid Dynamics) calculation of an exemplary embodiment of a device without a separating element; -
11 : a representation of the calculation analogous to thecalculation 10 , but with a fluid-impermeable separator; and -
12 : a representation of the result of a CFD calculation analogous10 , but with a perforated divider with a hole diameter of 1.3 mm.
Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Systems 10 zur Untersuchung der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung ist schematisch in
Das System 10 umfasst eine Vorrichtung 12 zur Untersuchung der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung und eine Fluidquelle 14 zum Erzeugen einer Fluidströmung. Die Fluidquelle 14 ist über eine Verbindungsleitung 16 mit einem Fluideinlass 18 der Vorrichtung 12 fluidwirksam verbunden.The
Die Vorrichtung 12 umfasst einen ersten, in
Die Vorrichtung 12 umfasst ferner einen zweiten, in
Die Fluidquelle 14 umfasst einen Tank 34, der mit flüssigem Stickstoff befüllt ist. Der Tank 34 weist ein Volumen von 20 m3 auf. Der flüssige Stickstoff steht im Tank 34 unter einem Druck von 0,9 MPa.The
Der Tank 34 ist über die Verbindungsleitung 16 mit dem Fluideinlass der Vorrichtung 12 fluidwirksam verbunden. In der Verbindungsleitung 16 ist ein Ventil 36 angeordnet, um den Durchfluss von flüssigem Stickstoff durch die Verbindungsleitung 16 in die Vorrichtung 12 hinein einzustellen.The
Der Tank 34 ist über eine weitere Verbindungsleitung 38, in welcher ein Ventil 40 angeordnet ist, mit einem weiteren Tank 42 fluidwirksam verbunden. Der Tank 42 weist ein Volumen von 10 m3 auf und ist mit gasförmigem Stickstoff und einem Druck von 20 MPa befüllt.The
Eine Pumpe 44 zum Fördern von flüssigem Stickstoff ist über eine Verbindungsleitung 46 mit einem Verdampfer 48 fluidwirksam verbunden. Der Verdampfer 48 ist wiederum über eine Verbindungsleitung 50 mit dem Tank 42 fluidwirksam verbunden.A
Mit der Fluidquelle 14 kann der Vorrichtung 12 flüssiger Stickstoff unter einem definierten Druck und mit einer definierten Strömungsgeschwindigkeit zugeführt werden. Mit dem Ventil 40 kann der Druck im Tank 34 durch entsprechende Zufuhr von unter Druck stehendem gasförmigem Stickstoff aus dem Tank 42 kontrolliert werden.With the
Der Aufbau der Vorrichtung 12 wird nachfolgend in Verbindung mit den
Das in die Vorrichtung 12 einströmende Fluid gelangt aus der Verbindungsleitung 16 zunächst in eine Vorkammer 52. Die Vorkammer 52 ist seitlich geöffnet und fluiddicht mit dem Fluideinlass 18 der Vorrichtung 12 gekoppelt.The fluid flowing into the
Die Vorrichtung 12 umfasst zwei parallel zueinander angeordnete Platten 54 und 56, die aus einem transparenten Kunststoff ausgebildet sind. Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kunststoff PMMA.The
Aufeinander zuweisende Seitenflächen 58 und 60 der Platten 54 und 56 bilden Wandflächen 62 und 64, zwischen denen ein erster Strömungspfad 66 und ein zweiter Strömungspfad 68 ausgebildet sind.Facing side surfaces 58 and 60 of the
Der Fluideinlass 18 wird gebildet durch eine Öffnung, durch die das Fluid in Richtung des eine Einlassrichtung 70 angebenden Pfeils hindurchströmt und auf die Profilkörperkaskade 22 trifft, die bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sieben Profilkörper 24a-24f umfasst.The
Benachbarte Profilkörper 24a-24f sind beabstandet voneinander angeordnet und definieren zwischen sich Profilströmungspfadabschnitte 72.
Die Profilkörper 24a-24f weisen in einer Querschnittsansicht, wie sie schematisch in
Die Profilkörperseitenflächen 74 der Profilkörper 24a-24f weisen parallel zu einer durch einen Pfeil angegebenen Auslassrichtung 76 in Richtung auf den Fluidauslass 20 hin.The profile body side faces 74 of the
Die Einlassrichtung 70 des Fluideinlasses 18 und die Auslassrichtung 76 des Fluidauslasses 20 schließen einen Umlenkwinkel 78 ein, der beim, beschriebenen Ausführungsbeispiel einen Wert von etwa 105° aufweist.The
Der erste Strömungspfad 66 definiert zwischen dem Fluideinlass 18 und der Profilkörperkaskade 22 einen Strömungspfadeinlassabschnitt 80 und zwischen der Profilkörperkaskade 22 und dem Fluidauslass 20 einen Strömungspfadauslassabschnitt 82. Der Strömungspfadeinlassabschnitt 82 ist sowohl durch die Wandflächen 62 und 64 als auch durch zwei aufeinander zu weisende Wandflächen 84 und 86 begrenzt, die senkrecht zu den Wandflächen 62 und 64 sowie parallel zueinander und zur Einlassrichtung 70 verlaufen.The
Die Wandfläche 84 endet mit ihrem auf die Profilkörperkaskade 22 hin weisenden Ende an einer gekrümmten Führungsfläche 88, deren Form einer in Richtung auf den Fluideinlass 18 hin weisenden Profilkörperseitenfläche 90 der Profilkörper 24a-24f entspricht.The
Die Profilkörperseitenfläche 90 bildet eine Druckseite der Profilkörper 24a-24f. Die Profilkörperseitenfläche 74 bildet eine Saugseite der Profilkörper 24a-24f.The profile body side surface 90 forms a pressure side of the
Ein vom Fluideinlass 18 weg weisendes Ende der Wandfläche 86 schließt an eine Führungsfläche 92 an, deren Form der Profilkörperseitenfläche 74 entspricht.An end of the
Die Profilkörperkaskade 22 ist linear ausgebildet und definiert insgesamt sieben Profilströmungspfadabschnitte 72, die sich zwischen der Führungsfläche 88 und der Führungsfläche 92 sowie den Profilkörpern 24a und 24f erstrecken. Die Profilströmungspfadabschnitte 72 verjüngen sich in ihrem Querschnitt in Richtung auf den Fluidauslass 20 hin, sodass in Einlassrichtung 70 auf die Profilkörperkaskade 22 auftreffendes Fluid in Auslassrichtung 76 umgelenkt und beschleunigt wird, sodass in Richtung auf den Fluidauslass weisende Profilkörperenden 94 der Profilkörper 24a-24f mit Überschallgeschwindigkeit vom Fluidstrom umströmt werden.The
Der Strömungspfadauslassabschnitt 82 ist den Profilkörpern 24b-24f gegenüberliegend von einem Trennelement 96 begrenzt, das Fluiddurchlässig ausgebildet ist und nachfolgend noch näher beschrieben wird.The flow
Das Trennelement 90 weist eine erste Seitenfläche 98 auf, die in Richtung auf die Profilkörper 24b-24f hin weist. Eine zweite Seitenfläche 100 des Trennelements 96 weist von der Profilkörperkaskade 22 weg und begrenzt den zweiten Strömungspfad 66.The separating
Parallel zum Trennelement 96 verläuft eine fluidundurchlässige Begrenzungsfläche 102, die sich vom Einlass 26 bis zum Auslass 28 erstreckt. Parallel zur Begrenzungsfläche 102 erstreckt sich ausgehend vom Einlass 26 eine Begrenzungsfläche 104 bis zum Profilkörperende 94 der Führungsfläche 88.A fluid-
Das Trennelement 96 trennt wie beschrieben den zweiten Strömungspfad 68 vom Strömungspfadauslassabschnitt 82.As described, the separating
Die Vorrichtung 12 weist ferner einen Nebenströmungspfad 106 auf, welcher durch den Profilströmungspfadabschnitt 72 zwischen der Führungsfläche 88 und der Profilkörperseitenfläche 74 des Profilkörpers 24a gebildet ist. Somit verbindet der Nebenströmungspfad 106 den Strömungspfadeinlassabschnitt 70 und den zweiten Strömungspfad 68 fluidwirksam miteinander.The
Der Nebenströmungspfad 106 ist vom Profilkörper 24a, der einen ersten Profilkörper 24a bildet, der vom Fluidauslass 20 am weitesten entfernt ist, begrenzt.The
Durch die Form des Profilströmungspfadabschnitts 72, der den Nebenströmungspfadabschnitt 106 bildet, wird eine durch einen Pfeil symbolisierte Nebenströmungspfadauslassrichtung 108 definiert, die in den zweiten Strömungspfad 68 hinein gerichtet ist und die parallel oder im Wesentlichen parallel zum Trennelement 96 verläuft.The shape of profile
Die vom Fluideinlass 18 abgewandte Profilkörperseitenfläche 74 des ersten Profilkörpers 24a begrenzt wie beschrieben den zweiten Strömungspfad 68.The profile
Das Trennelement 96 ist an das in Richtung auf den Fluidauslass 20 hin weisende Profilkörperende 94 des ersten Profilkörpers 24a anschließend angeordnet.The separating
Der zweite Strömungspfad 68 definiert eine durch einen Pfeil symbolisierte Strömungsrichtung 110, die parallel zur Auslassrichtung 26 gerichtet ist. Dies ermöglicht es, dass durch den Strömungspfadauslassabschnitt 82 und den zweiten Strömungspfad 68 strömendes Fluid durch den Fluidauslass 20 und den von diesem lediglich durch das Trennelement 96 getrennten Auslass 28 gemeinsam ausströmen kann. Das Trennelement 96 ist somit parallel oder im Wesentlichen parallel zur Auslassrichtung 76 angeordnet.The
Der beschriebene zweite Strömungspfad 68 gibt die Strömungsrichtung 110 geradlinig oder im Wesentlichen geradlinig verlaufend vor. Der Strömungspfad 68 verläuft somit ebenfalls parallel oder im Wesentlichen parallel zum Trennelement 96.The
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel, das in den Figuren nicht dargestellt ist, ist die Begrenzungsfläche 102 verstellbar ausgebildet zum Verstellen eines zwischen dem Trennelement 96 und der Begrenzungsfläche 102 eingeschlossenen Winkels 112. Der Winkel 112 beträgt bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel 0°, denn das Trennelement 96 und die Begrenzungsfläche 102 verlaufen parallel zueinander.In an alternative embodiment, which is not shown in the figures, the
Die Profilkörperkaskade 22 kann bei alternativen Ausführungsbeispielen auch eine andere Anzahl von Profilkörpern 24 umfassen, wobei die Anzahl beispielsweise in einem Bereich von 4 bis 15 liegen kann.In alternative exemplary embodiments, the cascade of profiled
Die Profilkörperenden 94 der Profilkörper 24a-24f definieren eine gemeinsame Profilkörperendenfläche 114, die diese berührt und bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel eine Ebene 116 definiert. Diese Profilkörperendenfläche 114 beziehungsweise die Ebene 116 einerseits und das Trennelement 96 andererseits definieren zwischen sich einen Öffnungswinkel 118, der bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel einen Wert von etwa 14° aufweist, mithin also in einem Bereich von etwa 5° bis etwa 30° liegt.The scoop ends 94 of the
Bei einem in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Trennelement 96 verstellbar ausgebildet zum Variieren beziehungsweise Einstellen des Öffnungswinkels 118.In an exemplary embodiment not shown in the figures, the separating
Die erste Seitenfläche 98 des Trennelements 96 ist eben oder im Wesentlichen eben ausgebildet.The
Die zweite Seitenfläche 100 des Trennelements 96 ist dreidimensional strukturiert, was nachfolgend noch im Einzelnen erläutert wird.The
Das Trennelement 96 weist eine Mehrzahl von Durchbrechungen 120 auf, die düsenförmig ausgebildet sind. Die Durchbrechungen 120 erweitern sich von der ersten Seitenfläche 98 zur zweiten Seitenfläche 100 hin, mithin also in Richtung auf den zweiten Strömungspfad 68 hin, konisch.The separating
Ein Konuswinkel 122 der Durchbrechungen 120 beträgt etwa 118°, liegt mithin also in einem Bereich von etwa 90° bis etwa 150°.A
Wie beispielhaft in
Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Durchbrechungen 120 identisch ausgebildet.In the embodiment shown in the figures, the
Die Durchbrechungen 120 sind jeweils rotationssymmetrisch bezogen auf eine von der jeweiligen Durchbrechung 120 definierte Durchbrechungslängsachse 124 ausgebildet. Die Durchbrechungslängsachse 124 verläuft quer, bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen senkrecht, zum Trennelement 96 beziehungsweise einer von diesem definierten Mittenebene 126.The
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Durchbrechungslängsachse 124 in Richtung auf den Auslass 28 hin geneigt und schließt mit dem Trennelement 96 einen Durchbrechungswinkel ein.In a further exemplary embodiment, the
Die Mehrzahl von Durchbrechungen 120 ist in Form von Bohrungen 128 ausgebildet.The plurality of
Ein minimaler Durchmesser 130 der Durchbrechungen 120 beträgt 1,3 mm und liegt somit in einem Bereich von etwa 0,5 mm bis etwa 2,1 mm.A
Die Mehrzahl von Durchbrechungen 120 definiert insgesamt eine Gesamtdurchbrechungsfläche. Ein Verhältnis der Gesamtdurchbrechungsfläche und einer vom Trennelement definierten Gesamtfläche, die durch eine der beiden Seitenflächen 98 beziehungsweise 100 definiert wird, liegt bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 0,5.The plurality of
Das Trennelement 96 weist bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen eine Dicke 132 auf, die etwa 4 mm beträgt, mithin also in einem Bereich von etwa 0,3 mm bis etwa 1 mm liegt.In the exemplary embodiments described, the separating
Ein Verhältnis der Dicke 132 zum minimalen Durchmesser 130 der Durchbrechungen 120 liegt bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen in einem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 1. Bevorzugt liegt dieses Verhältnis in einem Bereich von etwa 0,2 bis etwa 0,6.In the exemplary embodiments described, a ratio of the
Wie bereits erwähnt, münden der Einlass 26 der Auslass 28 und der Fluidauslass 20 in eine Umgebung 30 der Vorrichtung 12.As already mentioned, the
Mit dem System 10, das die Vorrichtung 12 umfasst, lässt sich insbesondere ein Verfahren zur Untersuchung der Umströmung von Turbinenschaufeln mit Überschall-Abströmung durchführen. Bei diesem Verfahren wird eine erste Fluidströmung 134, symbolisiert durch einen Pfeil in
Ein Fluidströmungsanteil 136 der ersten Fluidströmung 134 wird vom Strömungspfadeinlassabschnitt 80 durch den Nebenströmungspfad 106 in den zweiten Strömungspfad 68 hinein geleitet zum Erzeugen eines Freistrahls im zweiten Strömungspfad 68 in Richtung auf den Auslass 28 hin.A
Durch die durchsichtige Ausgestaltung der Platten 54 und 56 ist es möglich, Schlierenbilder der die Profilkörperkaskade 22 durchströmenden Fluidströmung aufzunehmen.Due to the transparent design of the
Zum Durchführen von Strömungsversuchen wird der in der Vorkammer 52 herrschende Druck bis zu einem gewünschten Druckverhältnis erhöht. Gasförmiges Fluid strömt nun durch den Einlass 18 in die Vorrichtung 12 hinein. Durch den vorgesehenen Nebenströmungspfad 106 wird auch ein Gasstrom aus der Umgebung mitgerissen, welcher den zweiten Strömungspfad 68 vom Einlass 26 zum Auslass 28 hin durchströmt. Die Umgebung 30 kann bei einem Ausführungsbeispiel offen zur Außenluft sein. Dies ist möglich, wenn ein Austrittsdruck von 1 Atm gewünscht ist und das Versuchsgas Luft oder ein vergleichbares Gas wie Stickstoff ist.To carry out flow tests, the pressure prevailing in the
Die
Ferner ist in den
Die Überschallströmung liegt an der ersten Seitenfläche 98 des Trennelements 96 an. Betrachtet man eine einzelne Stromlinie, die im spitzen Winkel auf die durch die Durchbrechungen 120 definierte Struktur trifft, kann sie je nach genauem Ort, an dem sie auftrifft, entweder umgelenkt werden um tangential oder im Wesentlichen tangential zur ersten Seitenfläche 98 zu verlaufen, oder umgelenkt werden, um durch eine Durchbrechung 120 in den zweiten Strömungspfad 68 hinein entspannt zu werden. Im ersten Fall wird ein Verdichtungsstoß erzeugt, im zweiten Fall ein Expansionsfächer. Da über eine Höhe des Trennelements 96, die definiert wird durch den Abstand der beiden Wandflächen 62 und 64, treten beide Vorgänge in ähnlichem Maße gleichzeitig auf. Daher kommt es über eine bestimmte Bandbreite von Machzahlen zu nahezu vollständiger Auslöschung dieser Phänomene und somit zu einer sehr geringen Beeinflussung der entfernten Strömung. Voraussetzung hierfür ist insbesondere, dass ein Geschwindigkeitsanteil der Fluidströmung im Strömungspfadauslassabschnitt 82 in Normalrichtung zur Seitenfläche 98 relativ klein ist, also die Strömung nahezu parallel zum Trennelement 96 beziehungsweise dessen erster Seitenfläche 98 verläuft.The supersonic flow lies against the
In den
Im Gegensatz hierzu zeigt
In
In den
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen 12 und Systemen 10 können insbesondere bei der Entwicklung von Turbinenprofilen eingesetzt werden. Trotz höherer Verluste kommen stark umlenkende Profile mit Trans- oder Überschallaustrittsströmung in Spezialanwendungen wie insbesondere Turbopumpen, Organic Rankine Cycle Maschinen und Überschallflugzeugtriebwerken zum Einsatz. Eine Beobachtung gasdynamischer Phänomene im Bereich des Strömungsaustritts aus den Turbinen gibt Hinweise auf mögliche dynamische Rotorbelastungen bereits zu einem frühen Zeitpunkt in der Entwicklung der Turbinen. Zudem erlauben die vorgeschlagenen Vorrichtungen 12 und Systeme 10 eine Validierung von in der Entwicklung von Turbinenprofilen eingesetzten numerischen Modellen zur Strömungsvorhersage in diesem speziellen Fall.The exemplary embodiments of
Wie beschrieben ist ein Aufwand zur Durchführung von Strömungsexperimenten mit den vorgeschlagenen Vorrichtungen 12 und Systemen 10 im Vergleich zu Vorrichtungen und Systemen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, stark verringert. Zudem sind deutlich bessere Ergebnisse möglich.As described, the effort required to carry out flow experiments with the proposed
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Systemsystem
- 1212
- Vorrichtungcontraption
- 1414
- Fluidquellefluid source
- 1616
- Verbindungsleitungconnection line
- 1818
- Fluideinlassfluid inlet
- 2020
- Fluidauslassfluid outlet
- 2222
- Profilkörperkaskadeprofile body cascade
- 24, 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f24, 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f
- Profilkörperprofile body
- 2626
- Einlassinlet
- 2828
- Auslassoutlet
- 3030
- Umgebungvicinity
- 3232
- KastenCrate
- 3434
- Tanktank
- 3636
- VentilValve
- 3838
- Verbindungsleitungconnection line
- 4040
- VentilValve
- 4242
- Tanktank
- 4444
- Pumpepump
- 4646
- Verbindungsleitungconnection line
- 4848
- VerdampferEvaporator
- 5050
- Verbindungsleitungconnection line
- 5252
- Vorkammerantechamber
- 5454
- Plattenplates
- 5656
- Plattenplates
- 5858
- Seitenflächeside face
- 6060
- Seitenflächeside face
- 6262
- Wandflächewall surface
- 6464
- Wandflächewall surface
- 6666
- erster Strömungspfadfirst flow path
- 6868
- zweiter Strömungspfadsecond flow path
- 7070
- Einlassrichtunginlet direction
- 7272
- Profilströmungspfadabschnittairfoil flowpath section
- 7474
- Profilkörperseitenflächeprofile body side face
- 7676
- Auslassrichtungoutlet direction
- 7878
- Umlenkwinkeldeflection angle
- 8080
- Strömungspfadeinlassabschnittflow path inlet section
- 8282
- Strömungspfadauslassabschnittflow path outlet section
- 8484
- Wandflächewall surface
- 8686
- Wandflächewall surface
- 8888
- Führungsflächeguide surface
- 9090
- Profilkörperseitenflächeprofile body side face
- 9292
- Führungsflächeguide surface
- 9494
- Profilkörperendeprofile body end
- 9696
- Trennelementseparator
- 9898
- erste Seitenflächefirst face
- 100100
- zweite Seitenflächesecond side face
- 102102
- Begrenzungsflächeboundary surface
- 104104
- Begrenzungsflächeboundary surface
- 106106
- Nebenströmungspfadbypass flow path
- 108108
- Nebenströmungspfadauslassrichtungsecondary flow path outlet direction
- 110110
- Strömungsrichtungflow direction
- 112112
- Winkelangle
- 114114
- Profilkörperendenflächeprofile body end face
- 116116
- Ebenelevel
- 118118
- Öffnungswinkelopening angle
- 120120
- Durchbrechungbreakthrough
- 122122
- Konuswinkelcone angle
- 124124
- Durchbrechungslängsachsebreakthrough longitudinal axis
- 126126
- Mittelebenemidplane
- 128128
- Bohrungdrilling
- 130130
- Durchmesserdiameter
- 132132
- Dickethickness
- 134134
- erste Fluidströmungfirst fluid flow
- 136136
- Fluidströmungsanteilfluid flow fraction
Claims (20)
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Family
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Family Applications (1)
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 2020-06-15 DE DE102020115734.7A patent/DE102020115734B4/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104677638A (en) | 2013-11-27 | 2015-06-03 | 中国舰船研究设计中心 | Blade tip jet test device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT- UND RAUMFAHRT E.V, DE Free format text: FORMER OWNER: DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT- UND RAUMFAHRT E.V., BONN, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE MB, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |