Pfrüfungsprotokoll Thermische Turbomaschinen und Flugantriebe
Am 16.10.2018 bei Prof. Schiffer
Dauer: 30 Minuten
Note 1,0
Vorbereitung : - Grundlagen der Flugantriebe im Bachelor belegt
- Verdichtertechnologie bei Dr. Leichtfuß belegt (hilfreich, aber nicht notwendig)
- Alle Vorlesung entweder besucht oder den Video-Mitschnitt angesehen
- 2 Wochen (teils halbzeit, teils vollzeit) gelernt (Zusammenfassung der VL-Aufzeichnung und Durchgehen der Prüfungsprotokolle)
Die Prüfung fand in Prof. Schiffers Büro statt in sehr netter Atmosphäre. Es ist ihm insgesamt wichtig, dass man möglichst souverän und direkt antwortet und nicht auf jede Frage hin erst einmal eine Herleitung beginnt. Im Zweifel einfach nachfragen, ob er eine Zeichnung oder Ähnliches als Erklärung haben möchte.
1. Zeichnen Sie ein Turbinenkennfeld, entscheiden Sie, für welchen Reaktionsgrad.
-> habe für <0.5 gezeichnet, Achsen und Drehzahlkurven erklärt
2. Wie wird der reduzierte Massenstrom gebildet (Formel)?
3. In welchen Größen in der Zeichnung steckt die Machzahlähnlichkeit?
-> n_red und mpunkt_red (scheinbare Machzahl war ihm wichtig, Formel)
4. Aus welchen Stufenkenngrößen wird das Kennfeld gebildet?
-> Leistungszahl, Lieferzahl, Formeln hierfür angegeben und erklärt, wie sie mit der Leistung zusammenhängen
5. Dazu sowas ähnliches wie: Wie wird die Leistung einer Stufe bestimmt?
-> die Antwort war jedenfalls, ht_T = u*delta c_u
6. Wenn die Turbine gechoked ist und das Druckverhältnis (über den Stator) weiter angehoben wird, was passiert aerodynamisch?
-> Prandtl-Meyer Expansion und Verdichtungsstoßsystem, c1 hat Überschall (Zeichnung)
7. Radialverdichter: Was bewirkt die Coriolisbeschleunigung?
-> mithilfe einer Zeichnung eines nicht nach hinten gekrümmten Laufrads erklärt
-> Fehlabströmung von w2 => weniger Umlenkung und Reduktion von delta ht_V
-> Rückströmgebiet/Ablösung an Saugseite
8. Gibt es das auch bei Axialverdichtern?
-> nein
9. Wie liegen die Wirkungsgrade bei IGT und Flugtriebwerken?
-> IGT 40%, FTW (da habe ich ein bisschen geraten) bei <50%
10. Woran liegt das?
-> Größeres Druckverhältnis bei FTW möglich, da höhere TET (Lebensdauerunterschied)
11. Joule-Prozess aufzeichnen und erklären, danach Carnot, jeweils erklärend wie sich die Wirkungsgrade berechnen.
12. Scramjet <–> Ramjet: Was ist der Unterschied, wann wird was eingesetzt?
-> abhängig von Machzahl (CRJ: 3-6, SCRJ >6)
13. Jeweils die Düsenform aufzeichnen
14. Zweistrahltriebwerk: Was ist der Grundgedanke dahinter? Welche zwei Prozessparameter kommen noch dazu? Welche zwei Vorteile hat es?
-> Nebenstromverhältnis und Fanförderhöhe
-> 1. besserer äußerer Wirkungsgrad durch Massenstromerhöhung
2. Lärmminderung
15. Welcher Lärm?
-> Strahllärm (Breitband, Quadropol), entstehend durch Scherung der Luft/Turbulenzen
16. Was unterscheidet die NDT von der HDT?
-> Reynoldszahl (Formel, mit Dichteabnahme argumentiert) bei NDT 50.000-300.000 und bei HDT 300.000 - 1.000.000
-> Strömung in HDT durchgehend, in NDT beginnt Strömung laminar und es gibt sowohl laminare, turbulente und abgelöste Strömung
17. Periodisch instationäre Zuströmung (gemeint: mit Statornachlaufeinfluss) vs. Stationäre Zuströmung auf den Rotor (der NDT): Wo sind die Verluste geringer?
-> bei instat.: Statornachlaufdelle bringt Turbulenz in die Strömung und heilt damit eine Ablösung an der Saugseite. Bei stationärer Zuströmung wäre Strömung dort durchgehend abgelöst
Viel Erfolg!