In den bekannten Arbeiten auf dem Gebiet der dreidimensionalen, reibungsbehafteten Turbomaschinenströmung sind bisher experimentelle und theoretische Untersuchungen mit dem Ziel vorgenommen worden, Phänomene wie dreidimensionale Seitenwand- und Profilgrenzschichten sowie Sekundär- und Spaltströmung physikalisch zu klären und durch empirische Modelle oder analytische Ansätze wiederzugeben. Dagegen finden sich in der Literatur nur in sehr geringem Maße Arbeiten, in denen durch eine bewußte Umfangspositionierung der Schaufelreihen zueinander in einer stark sekundärströmungsbehafteten Umgebung Einfluß auf die instationären Wechselwirkungen genommen wird. Ebenso liegen kaum Ergebnisse vor, die die Auswirkungen einer Stufenoptimierung im Sinne einer Sekundärströmungsreduktion durch entsprechende Gestaltung des Strömungsraums und der involvierten seitenwandnahen Profilschnitte vorsehen. Vor diesem Hintergrund wird in der vorliegenden Forschungsarbeit ein Beitrag zur Untersuchung von instationären Strömungseffekten in Axialturbinenstufen geleistet. Die zur Analyse herangezogenen experimentellen Ergebnisse beruhen im wesentlichen auf detaillierten, zeitlich hochauflösenden 3D-Hitzdrahtmessungen, die durch stationäre Meßtechniken bzw. numerische Untersuchungen ergänzt werden. Als ein Forschungsschwerpunkt der instationären Gitterreihenwechselwirkung wurde die anderthalbstufige Forschungsturbine des Instituts für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen der RWTH Aachen ausgewählt. Hierbei steht das zeitabhängige und durch das geringe Kanalhöhen-Sehnenlängenverhältnis von h/ s kleiner 1 hochgradig dreidimensionale Strömungsfeld bei verschiedenen relativen Leitrad-Leitrad-Positionen (Stator-Clocking) im Mittelpunkt der Analyse. Darüber hinaus wurde die mit einer triebwerksnahen Niederdruckturbinenbeschaufelung (h/ s > 3) ausgestattete dreistufige Forschungsturbine des Instituts für Luftfahrtantriebe der Universität Stuttgart zur instationären Strömungsuntersuchung im Gitterverband herangezogen. Unter dem Aspekt der Reduzierung der Sekundärverluste in hochumlenkenden praxisnahen Gittern werden dazu zwei Turbinenaufbauten miteinander verglichen, die sich durch unterschiedliche seitenwandnahe Strömungskanalkonturen der Schaufelreihen der ersten Stufe unterscheiden. Hierbei wurden 3D-Gestaltungsmaßnahmen zur Beeinflussung der auftretenden Sekundärströmung umgesetzt, die Seitenwandkonturierungen und Schaufelaufdickungen im seitenwandnahen Strömungsbereich umfassen.    «

In den bekannten Arbeiten auf dem Gebiet der dreidimensionalen, reibungsbehafteten Turbomaschinenströmung sind bisher experimentelle und theoretische Untersuchungen mit dem Ziel vorgenommen worden, Phänomene wie dreidimensionale Seitenwand- und Profilgrenzschichten sowie Sekundär- und Spaltströmung physikalisch zu klären und durch empirische Modelle oder analytische Ansätze wiederzugeben. Dagegen finden sich in der Literatur nur in sehr geringem Maße Arbeiten, in denen durch eine bewußte Umfangs...    »