P. Max, C. Petroll, R. Niehuis

Zur Bewertung der Verdichterzuströmung nach gekrümmten Triebwerkseinläufen wurde ein traversierbarer Messrechen speziell auf die Anforderungen in einer Kleintriebwerksversuchsanlage konzeptioniert, konstruiert und gefertigt. Dazu wurden zunächst die Anforderungen an einen Messrechen in einer Kleintriebwerksversuchsanlage aufgestellt und der zur Verfügung stehende Bauraum analysiert. Daraufhin wurde unter Berücksichtigung des Bauraums und den Anforderungen die Vor- und Nachteile verschiedener Sondenformen gegenübergestellt, sowie verschiedene Konzepte zur Anordnung dieser erarbeitet und bewertet. Darüber hinaus wurde die Gestaltung und Verlegung der Druckleitungen von der Sonde zum Druckaufnehmer sowie ein geeignetes Fertigungsverfahren berücksichtigt. Das gewählte Konzept besteht aus Kielsonden, welche an drei Armen, die jeweils um 120° in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind und ebenfalls in Umfangsrichtung traversiert werden können. Ein weiteres Augenmerk wurde auf die Integration des Messrechens in die Kleintriebwerksversuchsanlage gelegt. Aufgrund der einfachen Möglichkeit, die Druckleitungen innerhalb der Arme unterzubringen und nach außen zu führen, wurde als Fertigungsverfahren der 3D-Druck gewählt. Aus dem erarbeiteten Konzept wurde anschließend ein CAD-Modell erstellt. Es erfolgte die Auslegung der Kielsonden sowie des Dichtungssystems und der Lagerung des Messrechens. Während der gesamten Konstruktion wurde eine Fertigung mittels eines 3D-Druckverfahrens berücksichtigt. Mithilfe des Messrechens wird es möglich sein, die Druckstörungen, die durch den Einlauf entstehen, hochaufgelöst und unter großen Schräganströmwinkeln zu erfassen.

To evaluate the compressor inflow downstream of curved engine inlets, a traversable measuring rack was specifically designed, constructed, and manufactured to meet the requirements of a small engine test facility. First, the requirements for a measuring rack in a small engine test facility were defined, and the available installation space was analyzed. Subsequently, considering the available space and the requirements, the advantages and disadvantages of various probe shapes were compared, and different concepts for their arrangement were developed and evaluated. Furthermore, the design and routing of the pressure lines from the probe to the pressure sensor, as well as a suitable manufacturing process, were taken into account. The chosen concept consists of keel probes mounted on three arms, each offset by 120° circumferentially, which can also be traversed circumferentially. Additional attention was paid to the integration of the measuring rack into the small engine test facility. Due to the ease with which the pressure lines can be accommodated within the arms and routed to the outside, 3D printing was selected as the manufacturing method. A CAD model was subsequently created from the developed concept. The keel probes, the sealing system, and the bearings for the measuring rack were then designed. Throughout the entire design process, 3D printing was taken into account. The measuring rack will enable the high-resolution measurement of pressure disturbances caused by the inlet, even at large angles of approach.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2020

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2020

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 10 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2020091413173978118678

10.25967/530129

Kielsonde, Messrechen, 3D-Druck, Triebwerkseinlauf

Download - Bitte beachten Sie die Nutzungsbedingungen dieses Dokuments: Copyright protected  

Max, P.; Petroll, C.; Niehuis, R. (2020): Besondere Herausforderungen für Messrechen zur Untersuchung von stark gekrümmten Triebwerkseinläufen in einer Kleintriebwerksversuchsanlage. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/530129. urn:nbn:de:101:1-2020091413173978118678.

14.09.2020