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Dipl.-Ing. Tobias Willeke


Bild von Dipl.-Ing. Tobias Willeke

Arbeitsgebiete

  • Verdichter

Forschungsthemen

Nachweis des aerodynamischen Potenzials von durch Schleifen und Laserabtrag hergestellten Riblets in einem hochbelasteten Axialverdichter (VIPlets)

Forschungsschwerpunkt ist die aerodynamische Bewertung Riblet-strukturierter Schaufeloberflächen in einem Axialverdichter. Die zu untersuchenden Riblet-Strukturen sind mikroskopische in Strömungsrichtung orientierte Rillen, die bei optimaler Anpassung an die lokalen Strömungsverhältnisse eine Reduzierung der Wandschubspannung von bis zu 8 % gegenüber einer unstrukturierten Oberfläche bewirken. Vorherige Untersuchungen zeigten, dass dieser Riblet-Effekt die Profilreibungsverluste zweidimensionaler Verdichterprofile signifikant reduziert. Aufbauend auf diesen Ergebnissen werden im aktuellen Vorhaben Riblet-Strukturen auf die Beschaufelung eines am Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik (TFD) neu zu entwickelnden, mehrstufigen Axialverdichters aufgebracht. Die Riblet-Strukturierung der Beschaufelung wird mittels eines Schleifverfahrens des Instituts für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) und eines Laserabtragsverfahrens des Instituts für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) durchgeführt. Die aerodynamischen Auswirkungen der Riblet-Strukturierung werden am TFD experimentell untersucht und mit den Ergebnissen der unstrukturierten Verdichtervariante verglichen, um das aerodynamische Verbesserungspotenial zu bewerten.

Das Vorhaben wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung  im Rahmen der Fördermaßnahme „VIP - Validierung des Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung“ gefördert.