nFP7 Project "Efficient Systems and Propulsion for Small Aircraft – ESPOSA"

Das europäische Forschungsprojekt ESPOSA befasst sich mit der Entwicklung von modernen Turboprop-Triebwerken für Kurzstreckenflugzeuge. Der Lehrstuhl für Energiesysteme ist in folgenden Arbeitspaketen vertreten:

WP2.1 "Optimal small compressor"

Als Teilaufgabe soll das Schwingungsverhalten der Verdichterschaufeln optimiert werden. Dafür wird ein automatisiertes Tool entwickelt, womit die Spannungs- und Modalanalyse für eine allgemeine Schaufelgeometrie durchgeführt werden können. Als Standardwerkzeug kommt hier die Finite-Elemente-Methode zum Einsatz. Für die Erzeugung der durch Parametervariation veränderten Schaufelgeometrie und deren Einfügung in die FEM-Software wird ein hauseigener Profilgenerator verwendet. Die Optimierung wird mit Hilfe von Gradientenverfahren (SQP) und numerischer Sensitivitätsanalyse durchgeführt.

WP2.5 "Advanced dynamic modeling of high speed turbo machinery"

Schwingungen von rotierenden Bauteilen in Turbomaschinen können im laufenden Betrieb Probleme verursachen und gravierende Schäden hervorrufen. Es ist daher sinnvoll und notwendig das Rotorsystem des Turboprop-Triebwerkes anhand von Modellen zu beschreiben und numerisch zu berechnen, um eine präzise Auslegung und einen sicheren Betriebsbereich der Maschine zu garantieren. Das Rotorsystem besteht aus einer Freilaufturbine und einem Gasgenerator, bestehend aus Verdichter und Turbine, sowie einem Getriebe. Die rotordynamische Auslegung beinhaltet statische, modale, Campbell-, harmonische sowie transiente Analysen. Als Teilaufgabe sollen verschiedene Einschwingvorgänge (schlagartige Unwuchterregung, nicht-synchrone Schwingungen) simuliert werden. Hierbei kommt standardmäßig die Finite-Elemente-Methode zum Einsatz. Es werden Balkenmodelle, sowie 3D Modelle verwendet.

Ansprechpartner: Alexander Pugachev

Projekt-Website: www.esposa-project.eu