One of the most important new engine concepts is the Geared turbofan. In these engines a gear box allows the decoupling between fan and turbine rotational speeds. As a consequence, the separate aerodynamic optimization of both components becomes possible leading to an increase in engine bypass ratios, higher propulsive efficiency and lower specific fuel consumption. The multi-stage intermediate pressure turbine (IPT) is one of the key parts of the thermodynamic cycle in geared turbofan architectures. During the characterization of a LPT NGV row, it is important to have detailed pressure losses measurements as accurate as possible. Because of the aerodynamic differences with conventional low pressure turbines (LPT), this becomes mandatory when the NGV is designed for an IPT. The main error sources are related to circumferential anisotropy, to repeatability of US and DS measurements, to effects of instrumentation in 2D losses and to static pressure measurement in the probe environment.

The multi-stage intermediate pressure turbine (IPT) is a key enabler of the thermodynamic cycle in geared turbofan engine architectures, where fan and turbine rotational speeds become decoupled by employing a power gearbox between them. This allows for the separate aerodynamic optimization of both components, an increase in engine bypass ratios, higher propulsive efficiency, and lower specific fuel consumption. Due to significant aerodynamic differences with conventional low pressure turbines (LPTs), multi-stage IPT designs present new aerodynamic, mechanical and acoustic trade-offs. This work describes the aerodynamic design and experimental validation of a fully featured three-stage IP turbine, including a final row of outlet guide vanes. Experiments have been conducted in a highly engine-representative transonic rotating wind tunnel at the CTA (Centro de Tecnologías Aeronáuticas, Spain), in which Mach and Reynolds numbers were matched to engine conditions. The design intent is shown to be fully validated. Efficiency levels are discussed in the context of a previous state-of-the-art LPT, tested in the same facility. It is argued that the efficiency gains of IPTs are due to higher pitch-to-chord ratios, which lead to a reduction in overall profile losses, and higher velocity ratios and lower turning angles, which reduce airfoil secondary flows and three-dimensional losses.

Este tribunal acuerda otorgar la calificación de: EL PRESIDENTE LOS VOCALES EL SECRETARIORealizado el acto de defensa y lectura de la Tesis en Madrid, el día 3 de Julio de 2017. A mis padres. "El hombre rinde el máximum de su capacidad cuando adquiere la plena conciencia de sus circunstancias. Por ellas comunica con el universo." "¡La circunstancia! ¡Circum-stantia! ¡Las cosas mudas que están en nuestro próximo derredor! Muy cerca, muy cerca de nosotros levantan sus tácitas fisonomías con un gesto de humildad y de anhelo, como menesterosas de que aceptemos su ofrenda y a la par avergonzadas por la simplicidad aparente de su donativo. Y marchamos entre ellas ciegos paraellas, fija la mirada en remotas empresas, proyectados hacia la conquista de lejanas ciudades esquemáticas." José Ortega y Gasset AgradecimientosUna tesis doctoral, desde su comienzo hasta el fin, es un camino personal extraño, con tramos llanos pero también escarpados, que culminan en una de las montañas más altas de tu vida. Como todo camino similar, uno se plantea varias veces, incluso desde antes de emprenderlo y a lo largo de todo el trayecto, si tomarlo o ir por otro lado; si seguir adelante o volver tranquilamente hacia abajo; si ir por el camino más fácil, o ya que estás, subir por el menos transitado. Pero cuando se escriben estas palabras, significa que ya estás arriba y que nada de lo que pensaste en el camino importa. La cumbre está delante.Este camino ha sido posible, sobre todo, a la gente que me ha acompañado en todos los aspectos del mismo.Para empezar quiero agradecer a Luis por darme la oportunidad de emprenderlo y las facilidades para llevarlo a cabo, por capitanear la tesis de forma efectiva y compartir su conocimiento conmigo. También quiero dar las gracias a Eduardo por poner a nuestra disposición tanta sabiduría y experiencia. A ambos, siempre les estaré agradecido por orientarme y enseñarme a enfocar en lo esencial de la energía fotovoltaica y del pensamiento científico. Después de los capitanes, vienen los marineros, todos mis compañeros de trabajo, desde el más veterano hasta los proyectandos, por contribuir de una forma u otra a este trabajo. Aquí incluyo, cómo no, a los compañeros navarros, cuyo trabajo además sirve de base para parte del mío. Gracias a la ayuda técnica y moral de todos estos amigos de ambos grupos, con algún chisme de por medio, el camino ha sido más llevadero.Por último, el camino no puede entenderse sin el soporte personal de los que te llevan a cuestas en los peores momentos. En esos instantes siempre están los mismos a tu lado. Ya estaban en caminos anteriores y mucho más difíciles que una simple tesis y gracias a ellos otra vez se ha conseguido. Gracias a mis padres Pedro y Jone por todo; esta tesis en realidad es suya. A toda mi familia en general por estar siempre ahí. A mi hermano por acompañarme a descubrir desde pequeños que somos ingenieros, a mi tío por inspirarnos a serlo, a mis tías por apoyarme y entenderme a la perfección y a Eva porque sin ella ni su paciencia esto no hubiera llegado a ...