Konzeptionierung eines echtzeitfähigen Messsystems zur Spaltüberwachung in einem Cantilevered Stator

Conceptual design of a real-time capable measurement system for gap monitoring in a cantilevered stator

Bachelorthesis

Hintergrund:

Das Fachgebiet Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe (GLR) betreibt seit 1994 einen transsonischen Verdichterprüfstand (TSV1). An diesem Prüfstand wird im Rahmen eines zukünftigen Forschungsvorhabens eine 1,5-stufige transsonische Verdichterstufe mit einem sogenannten „Cantilevered“-Stator untersucht. Die erstmalige Verwendung eines Cantilevered Stators am TSV1 erfordert zur Abbildung der realen Verhältnisse in einem Triebwerksverdichter den Einsatz einer angepassten rotierenden Nabe. Der Prüfstandsaufbau impliziert eine glockenförmige und somit schwingungsanfällige Gestalt der rotierenden Nabe. Damit ein sicherer Betrieb des TSV1 mit dem Cantilevered Stator gewährleistet werden kann, muss der Spalt zwischen den Schaufeln und der rotierenden Nabe überwacht werden.

Aufgabenstellung:

  • Literaturstudium zu transsonischen Verdichtern und zur Spaltmessung in Turbomaschinen
  • Einarbeitung in die Thematik der Finite-Elemente-Methode Simulationen
  • FEM – Simulation der rotierenden Nabe mit Siemens NX
  • Konzeptstudie zur Integration eines echtzeitfähigen Messsystems zur Verformungsüberwachung der rotierenden Nabe
  • Konzeption eines Aufbaus zur Kalibrierung der ausgewählten Messtechnik

Forschungsmethode:

  • Konstruktiv
  • Numerisch