Moderne Flugzeugantriebe in Strahltriebwerkskonfiguration zeichnen sich durch hohe Effizienz, niedrigen Treibstoffverbrauch und reduzierte Lärmemission aus. Diese Charakteristik eines Zweiwellentriebwerks wird signifikant durch das Nebenstromverhältnis bestimmt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde die Formgebung des Nebenstromkanals eingehend untersucht. Dabei wurden die beschreibenden geometrischen Parameter derart verändert, dass sich ein optimales aerodynamisches Verhalten einstellt. Der Nebenstromkanal bildet in seiner aerodynamischen Funktion aber nicht nur die Berandung der sekundären Luftströmung, sondern repräsentiert auch eine Abschirmung des Kerntriebwerks. Die Grundform des Nebenstromkanals wird durch Einbauten am Kerntriebwerk sowie durch das Konzept des Schubumkehrers bestimmt. Vor allem ein am Kerntriebwerk angebrachtes Getriebe stellt hohe Anforderungen an eine möglichst verlustarme Auslegung der Nebenstromkanalform. Mit Hinblick auf eine verbesserte Systemintegration wurde die Installation des Getriebes unterhalb des Nebenstromkanals untersucht. Durch die kombinierte aerodynamische und systemintegrative Auslegung ist es gelungen, ein Grundverständnis für die gegenseitigen Abhängigkeiten zu schaffen und Lösungsansätze für zukünftige Triebwerkskonzepte aufzustellen. Durch eine achsensymmetrische 2D-CFD-Simulation wird sowohl der Druckverlust aufgrund von Wandreibung als auch der Druckverlust aufgrund der Nebenstromkanalform berücksichtigt. Es zeigte sich, dass die Formgebung des Nebenstromkanals so gestaltet werden kann, dass der Druckverlust im Nebenstromkanal durch die Anwendung eines am Kerntriebwerk angebrachten Getriebes im Vergleich zu einer am Fan-Gehäuse angebrachten Getriebes nicht vergrößert wird. Um noch verlässlichere und genauere Daten darüber zu bekommen, sollten in zukünftigen Projekten die Bestandteile des Nebenstromkanals, wie beispielsweise die Verkleidung der Triebwerksaufhängung mit berücksichtigt werden. Darüber hinaus muss der Einfluss der Nebenstromkanalform auf die Düsenströmung sowie den Schubumkehrer und die äußere Gondelkontur untersucht werden. Das gesamte Nebenstromsystem soll im Forschungsprojekt OPAL (Optimiertes Nebenstromsystem) weiter untersucht und optimiert werden.
Luftfahrtforschungsprogramm 'Unterflügelantriebsinstallation'. Abschlußbericht
2008
24 Seiten, 10 Bilder
Report
Deutsch
Luftfahrtforschungsprogramm "Unterflügelantriebsinstallation" : Abschlußbericht
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|Abschlussbericht des Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo)
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