Einfluss Geometrischer Labyrinth- Und Honigwabenparameter Auf Das Durchfluss- Und Warmeubergangsverhalten Von Labyrinthdichtungen

Labyrinthdichtungen bestimmen als wesentliches Element des Sekundarluftsystems den Gesamtwirkungsgrad einer Turbomaschine und stellen einen wichtigen Ansatzpunkt dar, um die stetig steigenden Rohstoffpreise abzufedern und die angestrebten Grenzwerte einzuhalten. Um zukunftige Labyrinthdichtungen den Anforderungen entsprechend optimiert auslegen zu konnen, ist ein grundlegendes Verstandnis des Durchfluss- und Warmeubergangsverhaltens unerlasslich. Im Rahmen der Arbeit wurde daher der Einfluss verschiedener Honigwabenhohen, Honigwabendurchmesser, Spaltweiten, Stufenhohen, Bauarten und Durchflussrichtungen auf die Durchfluss- und Warmeubergangscharakteristik von Labyrinthdichtungen mittels experimenteller, numerischer und Data Mining Methoden systematisch und umfassend untersucht. Fur die experimentellen Untersuchungen wurde eigens ein Versuchsstand ausgelegt und aufgebaut. Die numerischen Modelle wurden in Ubereinstimmung zu den experimentellen Modellen aufgebaut und anschliessend validiert, um verwertbare Ergebnisse zu erhalten. Durch die umfangreichen experimentellen und numerischen Untersuchungen konnten bis dato existierende Lucken in der Datenbasis geschlossen, und ein verbessertes Verstandnis der komplexen dreidimensionalen Labyrinthstromung gewonnen werden. Die erstellten Data Mining Modelle lassen bereits in der Auslegungsphase eine Abschatzung des Durchfluss- und Warmeubergangsverhaltens von Labyrinthdichtungen mit Honigwabenanstreifbelagen in Abhangigkeit der geometrischen Labyrinth- und Honigwabenparameter zu. Durch die einfache und sehr schnelle Berechnung erlauben die Data Mining Modelle zudem einen globalen Uberblick sowie eine Aussage uber das Betriebsverhalten bei Abweichung vom Auslegungspunkt, was sie zu einem erweiterten und bis dato nicht existierendem Auslegungstool macht.