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Teilvorhaben 3.2.1.9: Entwicklung eines gestuften Brenners in Ringanordnung mit kleiner Aufenthaltszeit in der Hauptzone

Das Projekt "Teilvorhaben 3.2.1.9: Entwicklung eines gestuften Brenners in Ringanordnung mit kleiner Aufenthaltszeit in der Hauptzone" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BMW Rolls-Royce durchgeführt. Der Einsatz von gestuften Brennkammern mit Pilot- und Hauptbrennern erlaubt die Reduktion von Stickoxiden in modernen Brennkammern von Hochtemperatur-Gasturbinen. Im Vorhaben sollen zwei Konfigurationen von gestuften Brennkammern ausgelegt und umfassend untersucht werden, die eine unterschiedlich starke Trennung von Pilot- und Hauptbrenner aufweisen. Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Untersuchung der Mischung zwischen den beiden Zonen und deren Einfluss auf Stabilitaet und Emissionen. Fuer die Untersuchung kommen Wasseranalogiekanal, Nieder- und Hochdruckversuche mit konventioneller Messtechnik und dreidimensionale Stroemungssimulationen zum Einsatz. Im begleitenden Universitaetsvorhaben werden einfache Prinzipkonfigurationen mit modernster optischer Messtechnik untersucht.

(Interimsphase) - Themen-Nr. 1.213 und 1.323

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.

(Interimsphase) - Themen-Nr. 1.133: Entwicklung eines hochumlenkenden Leitradgitters

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.

TURBO (Hochtemperatur-Gasturbine) - Teilvorhaben: TURBOFLAM

Das Projekt "TURBO (Hochtemperatur-Gasturbine) - Teilvorhaben: TURBOFLAM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Senkung der NOx-Emissionen von Gasturbinen.

Teilvorhaben 2.2.1B Robustes Hochtemperaturverbrennungssystem mit erweitertem Betriebsbereich (HTV-EB)

Das Projekt "Teilvorhaben 2.2.1B Robustes Hochtemperaturverbrennungssystem mit erweitertem Betriebsbereich (HTV-EB)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Verbrennungstechnik durchgeführt. Dieses Vorhaben ist Teil des Verbundprojektes AG Turbo 2020. Im Mittelpunkt dieses Vorhabens steht die Erweiterung des Betriebsbereiches eines robusten Hochtemperatur-Gasturbinenbrenners, mit dem niedrige Stickoxidemissionen bei hohen Temperaturen als auch geringe Kohlenmonoxidemissionen bei tiefen Temperaturen erreicht werden können. Außerdem soll mit Hilfe einer axialen Stufung thermoakustisch induzierte Verbrennungsinstabilitäten über einen größeren Betriebsbereich vermieden werden. Dazu soll eine umfassende akustische Charakterisierung für unterschiedliche Betriebsparameter zusammen mit verschiedenen optischen Messtechniken durchgeführt werden. Aus diesen Messungen wird ein umfangreicher Datensatz erstellt, mit dem Siemens Validierungen für die numerische Simulation durchführen kann. Für den Hochdruckbrennkammerprüfstand HBK-S soll eine Brennkammer entwickelt werden, die ein möglichst ähnliches akustisches Verhalten wie eine aktuell bei Siemens verwendete Gasturbinenbrennkammer hat. Mit der zusätzlichen axialen Stufung werden verschiedene Betriebspunkte hinsichtlich des akustischen Verhaltens und der Abgasemissionen charakterisiert. In einer zweiten Messkampagne werden dann für ausgewählte Betriebspunkte detaillierte laserdiagnostische Verfahren eingesetzt, mit denen der CO-Ausbrand, das Strömungsfeld und die Lage der Flammenfront bestimmt werden sollen.

(Interimsphase) - Untersuchung der Endstufen eines vielstufigen Axialverdichters mit CDA-Beschaufelung

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.

(Interimsphase) - Einfluss der Aerodynamik auf die Waermeaufnahme filmgekuehlter Turbinenschaufeln

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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