Untersuchung eines Tandemstators in einem transsonischen Axialverdichter

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Der Fokus dieser Arbeit liegt auf der experimentellen Untersuchung eines Tandemstators in einer transsonischen Axialverdichterstufe. Das Tandemstator-Konzept optimiert die Belastungsverteilung innerhalb der Verdichterstufe und bietet einen vielversprechenden Ansatz zur Leistungssteigerung von Verdichtern für zukünftige Flugzeugtriebwerke. Die Untersuchungen erfolgen an einem Prüfstand, der repräsentativ für Frontstufen moderner Hochdruckverdichter ist, um anwendungsnahe Betriebsbedingungen zu erzielen. Umfangreiche Messtechniken ermöglichen eine detaillierte Analyse des Tandemstators und dessen Einfluss auf die Verdichterstufe. Die Messdaten belegen eine gesteigerte Verdichterleistungsfähigkeit des Tandemstators über den gesamten Betriebsbereich, wobei sowohl das Totaldruckverhältnis als auch der Wirkungsgrad erheblich verbessert werden. Detailanalysen zeigen, dass der Tandemstator hohen aerodynamischen Profilbelastungen standhält und die Totaldruckverluste im Vergleich zu einem konventionellen Stator geringer sind. Die Ergebnisse belegen den Einsatz eines Tandemstators in zukünftigen Triebwerksverdichtern, da hohe Druckverhältnisse und Wirkungsgrade über den gesamten Betriebsbereich erreicht werden. Zudem kann die Schaufelanzahl um mehr als 30% reduziert werden, was aktuelle Entwicklungstrends zu kleineren und leichteren Hochdruckverdichtern mit erhöhter Leistungsdichte unterstützt.