Please use this persistent identifier to cite or link to this item: doi:10.24405/369
Title: Experimental investigations into the behavior and influence of water droplets in a compressor cascade flow
Authors: Ulrichs, Enno 
Language: eng
Subject (DDC): Ingenieurwissenschaften
Subject: Inlet-Fogging
High-Fogging
Wet Compression
Gas Turbine
Water Droplets
Issue Date: 2007
Document Type: Thesis
Abstract: 
In den vergangenen Jahren haben Inlet und High Fogging Systeme zur Steigerung der Leistung von Gasturbinen an Bedeutung gewonnen. Ziel dieser Arbeit ist, erste experimentelle Ergebnisse zum Einfluss und Verhalten von Wassertropfen in der Stömung eines Verdichtergitters bereitzustellen. --- Der bereits existierende offene Gitterwindkanal des Laboratoriums für Strömungsmaschinen der Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg wurde erweitert, um das Eindüsen von Wasser mit Hilfe von Pralldüsen zu ermöglichen. --- Mit dem berührungslosen Phasen-Doppler-Anemometer (PDA) werden die Strömungsgeschwindigkeiten der Luft sowie die Geschwindigkeiten und die Durchmesser der Wassertropfen innerhalb des Verdichtergitters gemessen. Zur Untersuchung der Ligament Bildung und ihres Zerfalls an der Hinterkante einer Schaufel wird das berührungslose Shadowgraphy-System eingesetzt. --- In wasserbeladenen Strömungen können selbst kleinere Tropfen der Strömung nicht folgen. Mit steigendem Durchmesser nimmt die Abweichung vom Strömungswinkel zu, ändert sich aber nur noch marginal für große Tropfen. --- Mit der Stokes Zahl (St) werden die Abweichungen bei der Strömungsgeschwindigkeit und bei dem Strömungswinkel beschrieben. Mit steigender Stokes Zahl erhöhen sich die Abweichungen, erreichen aber einen maximalen Wert. --- Die ermittelten niedrigen lokalen Weber Zahlen (We) um eine Schaufel machen deutlich, dass hauptsächlich der Schwingungszerfall von Tropfen, verursacht durch aerodynamische Kräfte, auftritt. --- Die Tropfendurchmesser zwischen den Schaufeln sind vergleichbar mit denen im Einlass. Aber stromabwärts der Hinterkante sinken die Durchmesser unabhängig von der Wasserbeladung und der Strömungsgeschwindigkeit auf ein Minimum. --- Untersuchungen der Bildung und des Zerfalls von Ligamenten an der Hinterkante einer Schaufel ergeben, dass die Länge der Ligamente mit höherer Wasserbeladung steigt und mit größeren Luftgeschwindigkeiten abnimmt. Die aus dem Ligamentzerfall resultierenden Tropfendurchmesser erreichen einen Minimalwert mit wachsender Distanz von der Hinterkante. --- Untersuchungen des Einflusses der Tropfen auf die Luftströmung zeigen, dass es bei wasserbeladenen Strömungen zu einer Reduzierung der Luftgeschwindigkeit kommt. Der Verlustbeiwert, berechnet aus der Impulsverlustdicke der Nachlaufströmung, steigt bei der Wasserbeladung.
Organization Units (connected with the publication): Thermodynamik 
DOI: https://doi.org/10.24405/369
Advisor: Joos, Franz 
Exam date: 2007-04-13
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