Untersuchung von Anstreifvorgängen in Flugzeugtriebwerken

Die europäische Kommission hat bis zum Jahr 2050 dem weltweiten Flugverkehr ein erhebliches Wachstum von 4-5 % jährlich prognostiziert. Um der vor dem Hintergrund des Klimawandels steigenden Verantwortung für umweltfreundliche und nachhaltige Mobilität gerecht zu werden, wurden Ziele für die Reduktion von CO2 -, NOx - und Lärmemissionen um 65-90% festgelegt. Eine der wichtigsten Maßnahmen, um diesen Anforderungen gerecht zu werden, stellt die Effzienzsteigerung der Triebwerke dar.
Das Erzielen hoher Wirkungsgrade in Gasturbinen erfordert die Minimierung der Spaltmaße zwischen Rotor und Stator, welche sich im Betrieb durch z.B. thermische Ausdehnungen ständig ändern. Die mangelnde Beherrschung der Spaltmaße führt oft zum Anstreifen (Reibvorgänge), wodurch Rotor und Stator z.B. durch Verschleiß oder Rissbildung kritisch beschädigt werden können. Die Gewährleistung hoher Betriebssicherheit und Wirkungsgrade der Gesamtmaschine erfordert daher Dichtsysteme, die auch heftige Anstreifvorgänge tolerieren. Labyrinthdichtungen mit Anstreifbelägen können diese Aufgabe erfüllen. Die Optimierung dieses Systems setzt ein physikalisches Verständnis der ablaufenden Anstreifvorgänge voraus, die am Institut für Thermische Strömungsmaschinen numerisch und experimentell untersucht werden.