Das Projekt "4.1.10c Entwicklung innovativer Messtechnik zur Strömungsanalyse in Dampfturbinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Thermische Turbomaschinen durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung innovativer Messtechnik zur Strömungsanalyse innerhalb von Dampfturbinen. Basierend auf bestehenden Sondenkonzepten für die Messung in Luft gilt es, eine neuartige Messtechnik für den Einsatz in Dampf zu adaptieren. Diese wird anschließend sowohl in einer mit Luft als auch in einer mit Dampf beaufschlagen Axialturbine eingehend getestet und die aufgenommenen Messdaten mit numerischen Ergebnissen als auch untereinander verglichen. Hierzu wird in einem ersten Schritt vom Hochschulpartner TTM (Lehrstuhl für Thermische Turbomaschinen der Ruhr-Universität Bochum) eine numerische Analyse der zu modifizierenden Kaltluftturbine durchgeführt. Währenddessen wird vom Hochschulpartner IST (Institut für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen der RWTH Aachen) die notwendige Messtechnik für den Einsatz in der Kaltluftturbine entwickelt bzw. adaptiert. Die am IST entwickelte Messtechnik wird anschließend am Lehrstuhl für TTM in die Turbine eingebaut und für den Einsatz kalibriert. Es wird ein detailliertes Mess-Setup erstellt, das auf Ergebnissen der numerischen Simulationen basiert. Erste Messungen dienen der Einstellung von Betriebsparametern, um die für den Industriepartner (MAN Diesel und Turbo SE) relevanten Betriebsbedingungen für die Erprobung der neuen Messtechnik zu erreichen. Anschließend werden systematisch alle im Mess-Setup festgelegten Betriebspunkte eingestellt und das Strömungsfeld mit Hilfe der neuen Messtechnik vermessen.
Das Projekt "4.1.10a Entwicklung innovativer Messtechnik zur Strömungsanalyse in Dampfturbinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MAN Diesel & Turbo SE durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung innovativer Messtechnik zur Strömungsanalyse innerhalb von Dampfturbinen. Basierend auf bestehenden Sondenkonzepten für die Messung in Luft gilt es, eine neuartige Messtechnik für den Einsatz in Dampf zu adaptieren. Diese wird anschließend sowohl in einer mit Luft, als auch in einer mit Dampf betriebenen Axialturbine eingehend getestet und deren Messdaten sowohl mit numerischen als auch untereinander verglichen. Die Erprobung der neuen Messtechnik im Strömungsmedium Dampf wird in einer Modell-Dampfturbine beim Industriepartner MAN Diesel & Turbo SE getestet. Das Vorhaben gliedert sich in zwei Hauptarbeitspakete (experimentell und numerisch). Zunächst wird die benötigte Messtechnik entwickelt, konstruiert und gefertigt. Herausfordernd ist hierbei, dieses für zwei Turbinen unterschiedlicher Bauart und unterschiedlichen Fluiden (Kaltluft und Heißdampf) zu tun. Abschließend werden die aus der Heißdampf-Turbine gewonnen Messdaten anhand numerischer Berechnungsmethoden verifiziert. Der detailliert Arbeitsetappenplan ist als Balkendiagramm angefügt.
Das Projekt "4.1.10b Entwicklung innovativer Messtechnik zur Strömungsanalyse in Dampfturbinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen durchgeführt. Ziel des im Rahmen des Verbundvorhabens COOREFLEX-turbo durchgeführten Vorhabens ist es, innovative Messtechniken für Strömungsmessungen in realen Dampfturbinen zu ertüchtigen. Als Testturbinen stehen eine Kaltluft-Turbine am Lehrstuhl für thermische Turbomaschinen der Ruhr-Universität Bochum als auch eine im Rahmen der AG Turbo aufgebaute Dampfturbine bei der MAN Diesel & Turbo SE zur Verfügung. Diese Messungen dienen zur Verifizierung der in vorangegangenen AG Turbo-Vorhaben entwickelten Dampfturbinen-Beschaufelungen und des Weiteren zur Verifizierung von begleitenden numerischen Strömungsberechnungen. Das Vorhaben gliedert sich in zwei Hauptarbeitspakete (experimentell und numerisch). Zunächst wird die benötigte Messtechnik entwickelt, konstruiert und gefertigt. Herausfordernd ist hierbei, dieses für zwei Turbinen unterschiedlicher Bauart und unterschiedlichen Fluiden (Kaltluft und Heißdampf) zu tun. Abschließend werden die aus der Heißdampf-Turbine gewonnen Messdaten anhand numerischer Berechnungsmethoden verifiziert.
Das Projekt "4.1.6b Optimierung der teilbeaufschlagten Regelstufe einer Industriedampfturbine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmut-Schmidt-Universität der Bundeswehr Hamburg, Professur für Energietechnik, Laboratorium für Strömungsmaschinen durchgeführt. Ziel des Teilvorhabens ist es, zur optimalen Auslegung einer Gleichdruckstufe den Einfluss der Meridiankonturierung insbesondere unter dem Aspekt der Teilbeaufschlagung und der unvermeidlichen Überdeckung experimentell zu untersuchen. Basierend auf den bereits durchgeführten Arbeiten des Antragstellers wird die derzeit im Vollkranz ausgeführte Regelstufe auf teilbeaufschlagte Sektoren aufgeteilt, um den Einfluss der unvermeidlichen Abdeckung der Sektorengrenzen auch bei Vollbeaufschlagung, aber auch den Einfluss einer Teilbeaufschlagung auf das Strömungsfeld und den Wirkungsgrad der Stufe zu vermessen. Die Messungen helfen, die numerischen Berechnungen zu validieren, die ihrerseits verwendet werden, um weitere Geometrie- und Betriebspunktvariationen durchzuführen. Um letztendlich die wirklich zu erzielende Wirkungsgradverbesserung nachzuweisen, werden Versuche an einer Kaltluftturbine durchgeführt. Denn erst im Zusammenspiel zwischen Stator und Rotor ist die Wirkungsgradverbesserung zu realisieren. Das Vorhaben wird in zwei Teilen beantrag, Vorhabensteil A wird durch den Industriepartner und Vorhabensteil B durch den Hochschulpartner bearbeitet. Die jeweiligen Aufgabenverteilungen detailliert gegeneinander abgegrenzt. Die experimentellen Untersuchungen sind in zwei Arbeitsschritte gegliedert. In Arbeitsschritt 1 wird an der im vorangehenden Vorhaben errichteten Versuchseinrichtung mittels der PIV die Abströmung des Düsenrings ermittelt, analysiert und bewertet. Die Interpretation der Verluste erfolgt einerseits durch die Analyse der Messungen, andererseits durch numerische Berechnungen der Nachläufe. Das numerische Verfahren wird anhand der Messungen validiert. Im zweiten Arbeitsschritt werden Versuche zur Bestimmung des Wirkungsgrades an einer Stator-Rotor Konfiguration in einer Kaltluftturbine durchgeführt werden.