The influence of the motion of a rotor grid on a stator grid

Summary In this paper we have used the method of characteristics developed for two dimensional unsteady flow problems to study a simplified axial turbine problem. The system consists of two sets of blades —the guiding vanes which are fixed and the rotor blades which move perpendicular to these vanes. The initial undisturbed constant flow in the system is perturbed by introducing a small velocity normal to the rotor blades to simulate a slight constant inclination. The resulting perturbed flow is periodic after the first three cycles. We have studied the perturbed density distribution throughout the system during a period.

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Der Einfluß der Bewegung eines Laufschaufelgitters auf ein Leitschaufelgitter

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird das Charakteristikenverfahren für zweidimensionale instationäre Strömungen auf ein Problem der Axialturbinen angewandt. Das System besteht aus zwei Gitterreihen, den feststehenden Leitschaufeln und den hierzu senkrecht bewegten Laufschaufeln. Die anfangs ungestörte konstante Strömung wird gestört, indem den Laufschaufeln eine geringe Normalgeschwindigkeit erteilt wird, um eine konstante Anstellung zu simulieren. Die gestörte Strömung ist periodisch nach den ersten drei Perioden. Berechnet wurde das gestörte Dichtefeld während einer Periode.

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List of Symbols d distance between guide vanes - angle of inclination of rotor blades - W₀ constant velocity of rotor blades perpendicular to the guide vanes - U₀ initial steady streaming parallel flow between the guiding vanes - V_p velocity perpendicular to the rotor blades to simulate inclination of the blades - x coordinate parallel to the guide vanes - y coordinate perpendicular to the guide vanes - t time - u, v velocity componente inx, y directions, respectively - a₀ undisturbed sound velocity in the system - a perturbed sound velocity - M₀=U₀/a₀ nondimensional quantity corresponding toU₀ - N₀=W₀/a₀ nondimensional quantity corresponding toW₀ - V₀=V_p0/a₀ nondimensional quantity corresponding toV_p0 - nondimensional coordinates corresponding tox, y, t, respectively - nondimensional quantity corresponding toa - nondimensional quantities corresponding tou, v respectivelyWith 5 FiguresThis work was done during the award of an Alexander Von Humboldt Fellowship at the DFVLR-Aerodynamische Versuchsanstalt, Institut für Strömungsmechanik, Göttingen, Federal Republic of Germany.