Forschungsverbund InterTurbInteraktion Brennkammer – TurbineLuFo IV – 3. Call FKZ 20T0905BForschungs- und Technologievorhaben AntriebeSchlussbericht

Innerhalb des Verbundvorhabens InterTurb wurde eine zweistufige Hochdruckturbine aerodynamisch ausgelegt. Zur weiteren Steigerung des Wirkungsgrades der Hochdruckturbine wurden bei der Auslegung der Turbine Optimierungsverfahren eingesetzt und dabei geometrische Details wie die Profilierung der Seitenwande oder die Gestaltung der Schaufelspitzen berucksichtigt. Durch die Durchfuhrung der Optimierungsarbeiten beim DLR und dem Kooperationspartner Rolls-Royce Deutschland (RRD) konnte der Wirkungsgrad gegenuber der Ausgangskonfiguration signifikant gesteigert werden. Innerhalb des Vorhabens wurden die Voraussetzungen geschaffen die Hochdruckturbine experimentell zu untersuchen. Dafur wurde ausgehend von der aerodynamisch ausgelegten Turbine ein Versuchstrager konstruiert, der den vielfaltigen und komplexen Anforderungen gerecht wird. Beispielhaft seien hier die hohen Eintrittstemperaturen im Betrieb, die hohe Anzahl von Messstellen (>1000) und die Moglichkeit der Verdrehung der Brennkammer- und Statorringe angefuhrt. Neben der gleichformigen Zustromung wurde ein Brennkammersimulator von Rolls-Royce Deutschland ausgelegt und durch das DLR konstruiert und gefertigt, um den Einfluss einer realistischeren Zustromung zu untersuchen. Die konstruierte Turbine wurde anschliesend gefertigt. Hier ist besonders der Einsatz eines Laserschmelzverfahrens fur die gekuhlten Schaufeln hervorzuheben. Dadurch wurde es moglich die Kuhlkanale innerhalb der Schaufeln ahnlich einer Turbine fur das fliegende Triebwerk frei von Fertigungsrestriktionen zu gestalten. In der Vormontage wurden Instrumentierungs- und Versorgungsleitungen eingebracht und Leckagepfade verschlossen. Innerhalb des Vorhabens und beim parallelen Aufbau des Prufstandes NG-Turb haben die Komplexitat und die hohen technischen Anforderungen zu Verzogerungen gefuhrt, wodurch die experimentelle Untersuchung innerhalb des Vorhabens nicht durchgefuhrt werden konnte. Dies soll in folgenden Vorhaben geschehen.