Das Projekt "(Interimsphase) - Themen-Nr. 1.213 und 1.323" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Das im Vorhaben 1.212 (Kooperation mit dem Institut fuer Strahlantriebe der TH Aachen) entwickelte Messystem zur Stabilitaetsueberwachung findet Anwendung im Verdichter einer Hochtemperatur-Gasturbine. Zur Weiterentwicklung des Systems werden neben den Messwertaufnehmern fuer die Stabilitaetsueberwachung umfangreiche statische und dynamische Wanddruckmesstellen eingesetzt. Mit Hilfe dieser Messungen soll die axiale Position (Stufen) und die Messkette fuer die Stabilitaetsueberwachung optimiert werden. Zur Ueberpruefung der Stabilitaetsueberwachung wird die Pumpgrenze im Teildrehzahlbereich angefahren.
Das Projekt "(Interimsphase) - Themen-Nr. 1.440A: Stroemungsfeldmessungen an einem Turbinenrotorgitter bei starker Abweichung vom Auslegungspunkt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Strömungsmechanik durchgeführt. Das zusammenfassende wissenschaftliche Arbeitsziel ist die Bereitstellung von Referenzdaten und die Analyse der physikalischen Phaenomene fuer die Weiterentwicklung von Verfahren zur Berechnung der Stroemung in axialen Turbomaschinen (insbesondere Avier-Stokes-Verfahren). Fuer dieses Vorhaben wurde das Laufradgitter T5.1 ausgewaehlt, das bereits im Rahmen des Vorhabens 1.1.1.7 unter Auslegungsbedingungen gruendlich untersucht worden ist. In Weiterfuehrung dieser Arbeiten ist nun beabsichtigt, die Anwendungsgrenzen der Rechenverfahren zu ueberpruefen. Dazu sollen zusaetzliche Messungen bei erheblichen Abweichungen vom oben beschriebenen Auslegungspunkt durchgefuehrt werden. Vorgesehen sind je ein Zustroemwinkel mit deutlicher Abloesung auf der Saugseite und der Druckseite der Profile. Die geplanten experimentellen Untersuchungen sollen im Windkanal fuer ebene Gitter der DLR Goettingen unter Anwendung der gleichen Messverfahren wie im Vorhaben 1.1.1.7 durchgefuehrt werden.
Das Projekt "(Interimsphase) - Themen-Nr. 1.133: Entwicklung eines hochumlenkenden Leitradgitters" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Antriebstechnik durchgeführt. Phase I: - Nachrechnung des von BMW-RR entworfenen Tandemgitters mit ebenen Q3D Euler- und Navier-Stokes Verfahren. - Analyse der Rechenergebnisse mit eventuellen Aenderungsvorschlaegen. - Numerische Entwurfsstudien zur Entwicklung einer optimalen hochumlenkenden transsonischen Leitradkonfiguration durch Variation der Geometrie. - Fertigung des Gittermodells.
Das Projekt "(Interimsphase) - Meridianstroemungsberechnung mit dem Ziel der Pumpgrenzvorhersage (Vorhaben Nr. 1.211: Weiterentwicklung des Berechnungsverfahrens, Vorhaben Nr. 1.220: Pumpgrenzvorhersage)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Strömungsmaschinen durchgeführt. In der Axialverdichterentwicklung ist fuer eine Beurteilung verschiedener Auslegungskonzepte eine moeglichst exakte Vorhersage des Betriebs- und Teillastverhaltens sowie des aerodynamischen Wirkungsgrades entscheidend. Daneben wird in Turbotech die Pumpgrenzvorhersage schon in der Auslegungsphase angestrebt, um eine aktive Beeinflussung des Arbeitsbereiches zB durch geeignete Verstellgesetze zu ermoeglichen. Voraussetzung hierfuer ist eine moeglichst genaue Kenntnis des Stroemungsfeldes im Verdichter - auch bei Teillast. Daher soll in dem beantragten Vorhaben ein im Rahmen von Turbotech I entwickeltes Meridianstroemungsrechenverfahren durch Beruecksichtigung radialer Mischungseffekte verbessert werden, womit zB auch der heute wichtige Effekt massiver Kuehlluftentnahmen erfasst werden koennte. Eine Ausweitung des Anwendungsbereiches sowie eine weitere Steigerung der Genauigkeit sollen durch Einbeziehung der Umlenk- und Verlustcharakteristiken von superkritischen Verdichtergittern erreicht werden.
Das Projekt "(Interimsphase) - Untersuchung der Endstufen eines vielstufigen Axialverdichters mit CDA-Beschaufelung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ALSTOM Power Systems GmbH durchgeführt. Zur Erweiterung der Datenbasis fuer die Validierung und Kalibrierung von Stabilitaetsgrenzenmodellen sollen an einem 15-stufigen Modellverdichter mit Controlled-Diffusion-Beschaufelung Messungen des instationaeren Druckfeldes in den hinteren Stufen vorgenommen werden. Nach der Ausruestung der Stufen 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14 und 15 mit hochaufloesenden Druckaufnehmern sind Messungen des instationaeren Druckfeldes fuer mehrere Betriebspunkte in der Naehe der Stabilitaetsgrenze bei unterschiedlichen Drehzahlen und Leitschaufelstellungen geplant. Zur Erfassung des Reynoldszahleinflusses auf die Lage der Stabilitaetsgrenze sind Messungen bei zwei unterschiedlichen Druckniveaus vorgesehen. Der Vergleich mit Messungen der Seitenwandgrenzschichtentwicklung an demselben Verdichter (Vorhaben Nr. 1.142) ermoeglicht die Beurteilung des zur Instabilitaet fuehrenden Mechanismus. Durch Vergleichsrechnungen mit vorhandenen Rechenverfahren soll ein geeignetes Stabilitaetsgrenzenmodell ausgewaehlt und anhand der Messergebnisse kalibriert werden.
Das Projekt "(Interimsphase) - Einfluss der Aerodynamik auf die Waermeaufnahme filmgekuehlter Turbinenschaufeln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Fakultät für Maschinenbau, Institut für Thermische Strömungsmaschinen durchgeführt. Im vorliegenden Forschungsvorhaben sollen Demonstrationsmessungen an einer filmgekuehlten Gittergeometrie durchgefuehrt werden. Dieses Schaufelprofil wurde in Turbotech I mittels einer aerothermischen Betrachtung bei Annahme einer Konvektionskuehlung optimiert. Ziel ist es, einen ersten Einblick in die wechselseitige Beeinflussung von Aerodynamik und Waermeuebergang an filmgekuehlten Turbinenschaufeln neben den kuehlungsaerodynamischen Aspekten die Effektivitaet des angestrebten thermischen Schutzes der Schaufeln von entscheidender Bedeutung ist. Nachdem zahlreiche Untersuchungen jeweils detailliert entweder den aerodynamischen oder den thermischen Parametern gewidmet waren, wird jetzt eine integrale Betrachtung der charakterisierenden Parameter angestrebt.
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| Mensch & Umwelt | 6 |
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