Das Projekt "Nr. 1.1.3 Präzise Pneumatische Messtechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen durchgeführt. Ziel des Projekts ist die präzise Messung von Strömungen mithilfe der klassischen pneumatischen Sondenmesstechnik. Hierfür soll die Rückwirkung von Sonden auf die Strömungsmessung festgestellt werden, um mit dieser Kenntnis den systematischen Einfluss zu korrigieren. Dies soll ein genaues Verständnis der komplexen Strömungsfelder, wie sie in modernen Verdichtern herrschen, liefern. Zunächst ist eine Optimierung der Messtechnik und Traversiermechanismen am Freistrahl-Kalibrierkanal vorgesehen, damit für die zu untersuchenden Sonden hochwertige Messergebnisse sichergestellt werden können. Im Rahmen dieser Arbeiten wird ein mehrachsiger Roboter zum Traversieren der Sonden installiert und in Betrieb genommen. Dieser eignet sich zur Traversierung von Sonden konventioneller Bauart sowie skalierten Sonden. Gleichzeitig wird das laseroptische Messsystem PIV in Betrieb genommen, um eine flächige Vermessung der Sondenkopfumströmung im Freistrahl zu ermöglichen sowie um eine Referenzmessung der Strömung ohne Sondeneinfluss zu liefern. Anschließend werden die gewonnenen Erkenntnisse auf die turbomaschinenähnliche Strömung im ebenen Gitterwindkanal übertragen. Durch eine systematische Variation von Parametern sollen zwischen den identifizierten charakteristischen Einflussgrößen Abhängigkeiten erkannt werden und die Definition der Einsatzgrenzen der Sondenmesstechnik erfolgen. Dafür müssen konstruktive Änderungen am ebenen Gitterwindkanal vorgenommen werden, die eine für die Lasermesstechnik geeignete mehrachsige Traversierung ermöglichen. Die begleitenden laseroptischen Messungen dienen zur Visualisierung der Umströmung des Sondenkopfes. Der Schwerpunkt aller Untersuchungen liegt auf dem Einfluss der unterschiedlichen Betriebspunkte auf die geänderte Nachlaufströmung des ebenen Gitters und damit auf der Rückwirkung der Sonde auf die zu messenden Strömungsgrößen.
Das Projekt "(Interimsphase) - Themen-Nr. 1.410: Stroemungsbeeinflussung zur Reduzierung der Sekundaerstroemungsverluste in Turbinengittern HTGT-Turbotech" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität der Bundeswehr München, Institut für Strahlantriebe durchgeführt. Die Untersuchungen am maschinennahen Eintrittsleitgitter des MTU-Parallelvorhabens 1.2.2 zeigten einen deutlichen Einfluss der starken Kanalerweiterung im Seitenwandbereich auf das Verhalten der Sekundaerstroemung. Im Hochgeschwindigkeits-Gitterwindkanal koennen derartige Stroemungsverhaeltnisse dadurch naeherungsweise simuliert werden, dass im Gegensatz zu den bisher verwendeten parallelen Seitenwaenden konische Seitenwaende eingesetzt werden. In der Interimsphase soll deshalb der Einfluss konischer Seitenwaende auf die Entwicklung der Sekundaerstroemung am Turbinengitter T106 untersucht werden, das mit parallelen Seitenwaenden bereits im Vorhaben 1.2.2.1 verwendet wurde. Durch Vergleich mit den dabei gewonnenen Ergebnissen laesst sich so der Einfluss der Seitenwandneigung auf die Sekundaerstroemung und ihre Verluste bestimmen. Das beantragte Vorhaben beinhaltet neben der experimentellen Bestimmung der Stroemungsgroessen und der Turbulenzstrukturen innerhalb und stromab des Turbinengitters T106 auch entsprechende Stroemungsfeldrechnungen mit Hilfe von 3D-Navier-Stokes-Rechenverfahren. Diese Rechenverfahren werden darueberhinaus an praxisnahen Aufbauten mit verschiedenen Beeinflussungskonfigurationen.
Das Projekt "Stroemungsmessungen hinter Profilgittern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik durchgeführt. Im Gitterwindkanal wurden fuer speziell entwickelte Profilgitter die Rand- und Profilverluste und die Abstroemwinkel bei verschiedenen Anstroemwinkeln, Staffelungswinkeln und Teilungsverhaeltnissen bestimmt. Die Ergebnisse dienen zur Verminderung der Profilverluste und zur Verbesserung von Dampfturbinen grosser Leistung.
Das Projekt "Funktionsbezogene Qualitaetspruefungskriterien und -methoden fuer die Beschaufelung von Turbinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Strömungsmaschinen durchgeführt. Die Qualitaetsvorgaben fuer spaned-gefertigte Turbinenschaufelprofile werden ueblicherweise aus dem Widerstandsbeiwert an hydraulisch rauhen Oberflaechen abgeleitet, obgleich durch moderne Fraesverfahren erheblich bessere Oberflaechengueten erzeugt werden. An einem Gitterwindkanal wurde durch umfangreiche experimentelle Untersuchungen die aerodynamische Funktion eines Turbinenprofils hinsichtlich unterschiedlicher Fertigungsgueten bestimmt. Die Kenntnis des Zusammenhangs zwischen Fertigungsguete und aerodynamischer Funktion eines Profils ist entscheidend fuer eine moegliche Reduzierung von Fertigungsschritten und somit neben der Kostenreduktion auch Energie- und Rohstoffeinsparungen. Ausgehend von drei mit unterschiedlicher Zeilenbreite gefraesten Fertigungsqualitaeten wurden stufenweise trowalisierte Profilqualitaeten hinsichtlich des Verlustverhaltens, der Druckverteilung sowie der Grenzschichtentwicklung analysiert. Die fertigungstechnische Guete der Profile wurde mittels Koordinatenmessungen und ausgedehnten Rauheitsmessungen bestimmt. Durch Definition des Hinterkantenverlustes der Ist-Geometrien sowie die Einfuehrung eines Rauheitsparameters, der Senkrecht- und Laengs-Eigenschaften einer Kontur beruecksichtigt, wurde eine funktionsorientierte Qualitaetsdatenbasis fuer Turbinenschaufelprofile erstellt. Es zeigte sich, dass kleinste Formabweichungen an besonders sensitiven Bereichen den Gesamtverlust deutlich staerker beeinflussen als Oberflaechenrauheiten.