Description: Das Projekt "2.1.3 Teilverbundprojekt Gasturbine, Verbrennung; Vorhaben 2.1.3 Erweiterung des Brennstoffspektrums für ein NOx-armes Verbrennungssystem^Teilvorhaben 1.2.3 Aeroelastische Vorgänge im Blattspitzenbereich hochbelasteter Verdichter^2.3.2: Thermoakustisches Stabilitätsverhalten von mager betriebenen Brennkammern^Optimierung und robuste Auslegung für gekoppelte Laufbeschaufelungen, Vorhaben 4.1.3'^Expansion - Teilvorhaben: 4.1.8 Innovative 3D Schaufelgeometrien^1.3.7 ;Verbesserung des Verständnisses der Strömung in Radseitenräumen von Radialverdichtern für CO2-Hochdruckanwendungen^4.1.12B: Akustische Schaufelschwingungsanregung im rotierenden System^COORETEC-Turbo 2020^Teilverbundprojekt Expansion, Vorhaben-Gruppe Ventile, Gehäuse, Ein- und Ausströmungen, Vorhaben 4.2.2 Verbesserung des Druckrückgewinnes in axialen Kraftwerksdiffusoren^Teilvorhaben 1.1.2 Aerodynamische und strukturmechanische Optimierung der Randbereiche subsonischer Verdichterbeschaufelungen unter Berücksichtigung der Schaufelinteraktion^Teilvorhaben 3.2.9; Hybride Modelle^Teilvorhaben 3.2.1 B; 'Aerodynamische Interaktion zwischen Brennkammer und Turbine; CFD gestützte Simulation des Gesamtsystems Gasturbine'^Teilvorhaben 1.3.3; Probabilistische Untersuchung und Detailoptimierung von Rotoren für Turbomaschinen^4.1.12 Akustische Schaufelschwingungsanregung im rotierenden System^4.2.9B Erweiterte Werkstoff- und Lebensdauerkonzepte auf Basis komplexer Versuche^Teilverbundprojekt Kühlung, Vorhaben-Gruppe Kühlmittelführung und Schaufelinnenkühlung - Teilvorhaben 3.2.3 Optimierung einer dreidimensionalen Seitenwandkonturierung unter Berücksichtigung von Filmkühlung und Leckageluft, Teilvorhaben 3.2.1.A: Aerodynamische Interaktion zwischen Brennkammer und Turbine" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz / Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe.Das hier beschriebene Vorhaben befasst sich mit der Interaktion zweier Kernkomponenten einer Gasturbine, der Brennkammer und der Hochdruckturbine. Im Vordergrund der experimentellen Untersuchungen steht die aerodynamische Wechselwirkung zwischen der Brennkammer und der ersten Leitschaufelreihe der Hochdruckturbine unter gleichzeitiger Berücksichtigung der nabenseitig austretenden Kühlluft stromauf der ersten Leitschaufelreihe (sog. RIDN-Kühlluft). Bei der Auslegung der ersten Turbinen-Leitradschaufel kann aufgrund der Austrittsströmung von modernen Mager-Brennkammern nicht mehr von einer rein axialen Zuströmgeschwindigkeit als aerodynamische Randbedingung ausgehen. Vielmehr kommt es im Naben- und Gehäusebereich bei einer Nichtbeachtung der Drallkomponente zu einer Fehlanströmung der Schaufel, was negative Konsequenzen für die zu erwartenden Schaufelverluste hat, die Druckverteilung im Vorderkantenbereich verändert, mit entsprechende Auswirkungen auf die zu legenden Kühlfilme der thermisch hoch belasteten Leitradschaufel, und über die sich verändernde Sekundärströmung den Vermischungsprozess mit der Kühlluftströmung beeinflussen wird. Diese Nichtbeachtung kann letztlich zu Wirkungsgradeinbußen in der Turbine führen und gleichzeitig erhebliche Konsequenzen für die thermische Belastbarkeit bzw. den Kühlluftbedarf der Leitschaufelreihe haben. In diesem Vorhaben soll nun die Auswirkung drallbehafteter Brennkammeraustrittsströmungen auf die Statoraerodynamik und die Vermischung zwischen der Ringkanalströmung und der im Nabenbereich austretenden RIDN-Kühlluft experimentell, mit Hilfe eines zweistufigen Modellturbinenprüfstandes untersucht werden. Der Modellturbinenprüfstand LSTR lässt aufgrund seiner Größe örtlich hoch aufgelöste Vermessungen des Geschwindigkeitsfeldes zwischen der Leitrad- und Laufradbeschaufelung zu. Gleichzeitig wird in Abhängigkeit der variierbaren Parameter der Turbinenwirkungsgrad bestimmt, so dass eine Aussage über den Grad der Verlustabhängigkeit von den einzelnen Parametern möglich sein wird. Auf Basis der Messergebnisse sollen neue Auslegungsrichtlinien formuliert werden, die für den Fall einer drallbehafteten Brennkammeraustrittsströmung eine verlustärmere Gestaltung des Leitradschaufelprofils und eine verlustärmere Gestaltung der Kühlluftzuführung ermöglichen sollen. Die Messdatenbasis kann außerdem zur Validierung der numerischen Auslegungswerkzeuge genutzt werden. Die Designwerkzeuge erlauben dann nicht nur die Auslegung einer effizienten Leitschaufel-/Sperrluftkonfiguration sondern auch die Auslegung einer insgesamt robusteren Konfiguration, die innerhalb gewisser Grenzen drallunempfindlich ist. Außerdem ist eine Überprüfung existierender Konfigurationen hinsichtlich ihrer Einsetzbarkeit bei modifizierten Brennerdüsen mit verändertem Drall möglich.
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Darmstadt ? Aerodynamik ? Anlagenoptimierung ? Belastbarkeit ? Gasturbine ? Luftbewegung ? Verfahrensparameter ? Brennkammer ? Energietechnik ? Messdaten ? Strömungsmechanik ? Wirkungsgrad ? Klimaschutz ? Modellierung ? Probabilistische Methode ? Brenner ? Kenngröße ? Kühlung ? Rotor ? Technische Aspekte ? Anlagenbemessung ? Geschwindigkeitsmessung ? Hochdruckverfahren ? Interaktionsanalyse ? Magerkonzept ? Prüfstand ? Turbomaschine ? Validierung ? Verlustleistung ? Wechselwirkung ?
Region: Hessen
Bounding boxes: 10.30054° .. 10.30054° x 47.90813° .. 47.90813°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2010-09-01 - 2016-06-30
Webseite zum Förderprojekt
https://www.tib.eu/de/filter/?repno=0327719F (Webseite)Accessed 1 times.