Das Projekt "Druckaufgeladene zirkulierende Wirbelschichten" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik.Der Einsatz druckaufgeladener zirkulierender Wirbelschichten als Feuerungssystem fuer Festbrennstoffe (Kohle) erlaubt den Einsatz des Gasturbinenprozesses. Hierdurch ist es moeglich, den Wirkungsgrad kohlegefeuerter Kraftwerke zu erhoehen. Die zirkulierende Wirbelschicht ihrerseits erlaubt durch Zugabe von Kalkstein in den Feuerungsraum eine In-situ-Entschwefelung. Die niedrige Feuerraumtemperatur ist ursaechlich fuer geringe Stickoxidemissionen, so dass nachgeschaltete Reinigungsanlagen nicht erforderlich sind. Im Forschungsvorhaben werden an einer kaltbetriebenen zirkulierenden Wirbelschicht die bis zu einem statischen Druck von 60 bar betrieben werden kann, Untersuchungen zur Stroemungsmechanik und Waermeuebergang durchgefuehrt. Es zeigt sich, dass gegenueber atmosphaerisch betriebenen zirkulierenden Wirbelschichten ein geaenderter Stroemungszustand auftritt und der wandseitige Waermeuebergang verbessert ist.
Das Projekt "Waermeuebergang, Stroemungsformen und kritische Massenstromdichten bei der pneumatischen Foerderung" wird/wurde ausgeführt durch: Universität-Gesamthochschule Siegen, Fachbereich 11 Maschinentechnik, Institut für Fluid- und Thermodynamik.Es werden experimentelle und theoretische Untersuchungen zum pneumatischen Transport von pulverfoermigen Stoffen durchgefuehrt. In Abhaengigkeit von der Feststoffbeladung, den thermodynamischen Zustandsgroessen und den Massenstromdichten treten auch bei solchen Gas-Feststoffstroemungen Zustaende auf, bei denen die sogenannte kritische Massenstromdichte erreicht wird, d.h. auch bei weiterer Druckabsenkung am Rohraustritt kann keine weitere Steigerung der Durchflussraten erreicht werden. Zusaetzlich werden prinzipielle Fragestellungen zum Waermeuebergang bei derartigen Stroemungen untersucht.
Das Projekt "Entwicklung von Vorschaltprozessen zur Wirkungsgraderhoehung von Kraftwerken mit dementsprechend reduzierter Umweltbelastung" wird/wurde ausgeführt durch: Österreichisches Forschungszentrum Seibersdorf GmbH.Entwicklung eines Kalium-Sattdampf-Vorschaltprozesses vor einem konventionellen Wasser-Dampf-Prozess. Mit diesem Verfahren lassen sich bei Gas- oder Oelfeuerung Wirkungsgrade ueber 55 v.H., bei Kohlefeuerung ueber 50 v.H. erreichen. Untersuchung des Materialverhaltens in Kalium bis 900 Grad Celsius. Entwicklung von Komponenten und Studium des Betriebsverhaltens.
Das Projekt "Zuverlaessigkeit der Schwebstoffiltration bei Stoerfaellen in DWR-Kernkraftwerken (Phase A und B)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH, Laboratorium für Aerosolphysik und Filtertechnik.Entwicklung eines Rechencodes zur Modellierung kerntechnischer Lueftungssysteme und Bestimmung der Sicherheitsreserven der Schwebstoffilter nach einem schweren Stoerfall in einem Leichtwasserreaktor. Berechnung kompressibler, instationaerer Stroemung mit Waermeuebergang in verzweigten Lueftungssystemen. Verifikation des Stoerfallcodes in der Pruefanlage BORA. Entwicklung und Konstruktion einer Typ- und Serienpruefanlage zur Sicherung des Qualitaetsstandards der Schwebstoffilter.
Das Projekt "Technologische Grundlagen Schadstoffarmer Verbrennung - Einfluss hoher Turbulenz auf den Waermeuebergang an Hitzeschilden von Triebwerksbrennkammern" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG.Die gefoerderte Forschungsarbeit im Vorhaben der Technologieentwicklung von schadstoffarmen Triebwerken bringt einen Beitrag fuer die treffsichere Auswahl und Auslegung von Hitzeschilden unter den komplizierten thermofluiden Bedingungen einer gestuften Brennkammer. Gegenstand der Untersuchungen waren die Waermeuebergangs- und Kuehlverhaeltnisse im Stirnwandbereich der Brenner. In Originalgroesse ausgefuehrte Stirnwandkuehlkonfigurationen wurden nach Wandtemperaturverteilungen und Hot Spot's beurteilt. An einem Heissluftmodell konnten die Auswirkungen der Reduzierung von Kuehlluft und veraenderten Rezirkulationsbedingungen in der Primaerzone auf das Wandtemperaturfeld untersucht werden. Darueber hinaus wird ein messtechnischer Beitrag zur Infrarotthermografie an Hitzeschilden und zur holografischen Interferometrie fuer die Totraumdetektion unzureichend durchstroemter Kuehlspaltbereiche erbracht.
Das Projekt "Einfluss des Rohrdurchmessers und der Oberflaechenrauhigkeit auf den Waermeuebergang beim Blasensieden an Glatt- und Rippenrohren" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität-Gesamthochschule Paderborn, Laboratorium für Wärme- und Kältetechnik.Es wird der Einfluss des Rohrdurchmessers und der Berippung auf den Waermeuebergangskoeffizienten beim Blasensieden in einem weiten Druckbereich (von ca. 0,3 Prozent bis 80 Prozent des kritischen Druckes) an 4 Glattrohren unterschiedlichen Durchmessers (4 bis 90 mm) und jeweils 2 Rippenrohren unterschiedlicher Rippengeometrie bei einem grossen und kleinen Durchmesser untersucht. Dabei wird durch Sandstrahlen sowohl auf den Glatt- als auch auf den Rippenrohren eine einheitliche Oberflaechenrauhigkeit erzeugt, die in drei Stufen mit Mittenrauhwerten zwischen 0,2 bis ueber 10 Mikrometer variiert wird, um einerseits den Einfluss des Durchmessers und der Berippung vom Oberflaecheneinfluss zu trennen und andrerseits die Kenntnisse zum Oberflaecheneinfluss zu vertiefen. Als Versuchsfluessigkeiten werden die ozonunschaedlichen Kohlenwasserstoffe Propan bei hohen Druecken und n-Hexan bei niedrigen Druecken vorgesehen.
Das Projekt "Brennkammertechnologie" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dresden, Institut für Thermodynamik und Technische Gebäudeausrüstung, Professur Technische Thermodynamik.Die gegenwaertig realisierte rekuperative Kuehlung der Raketenbrennkammerwaende mit fluessigem Wasserstoff, der anschliessend mit fluessigem Sauerstoff verbrannt wird, hat bei den angestrebten sehr hohen Brennkammerdruecken (ueber 20 MPa) ihre Leistungsgrenze nahezu erreicht. Das Gesamtziel der interdisziplinaeren wissenschaftlichen Grundlagenuntersuchungen seit dem 1.9.1991 war deshalb die Verbesserung der Kuehltechnologie zur Erhoehung der Lebensdauer von Raketenbrennkammern beim Uebergang zu hoeheren Brennraumdruecken. Die Arbeiten umfassen die Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit des heissgasseitigen Waermeueberganges in der Brennkammer und des kuehlmittelseitigen Waermeueberganges in den gekruemmten wasserstoffdurchstroemten Kuehlkanaelen bei der rekuperativen Kuehlung durch Qualifizierung der jeweiligen Rechenmodelle und durch experimentelle Untersuchungen zum Waermeuebergang. Ein wesentlicher Schwerpunkt waren die experimentellen Arbeiten an Modellkuehlkanaelen am Institut fuer Thermodynamik und TGA der TU Dresden. Hierbei wurden vier geometrisch verschiedene Kuehlkanalmodelle untersucht, mit denen die Verhaeltnisse an einem realen Triebwerks nachgebildet werden konnten. Diese aufwendigen Grundlagenuntersuchungen dienten der Identifizierung der komplexen Phaenomene des Waermeuebergangs in Raketentriebwerkskuehlkanaelen und darauf aufbauend der Praezisierung der Berechnungsgleichungen fuer den kuehlmittelseitigen Waermeuebergang bei einfachen Rechenmodellen. Durch die Experimente liegt erstmals eine umfangreiche zugeschnittene Datenbasis zur Verifizierung aufwendiger raeumlicher Rechenmodelle vor. Die bei den Untersuchungen gewonnenen neuen Erkenntnisse zum Waermeuebergang bei den vorliegenden speziellen Kuehlkanalkonfigurationen fanden ein grosses Interesse bei den Brennkammerentwicklern und wurden auf dem Luft- und Raumfahrtkongress 1996 vorgestellt. Als wesentlicher Beitrag fuer die Verbesserung der Berechnungswerkzeuge wasserstoffbetriebener Raketenbrennkammern ist die Modellierung von Stoffdaten von Wasserstoff in deutlich erhoehter Genauigkeit und in einem erweiterten Parameterbereich durch theoretische Arbeiten am Institut fuer Thermodynamik und TGA der TU Dresden einzuschaetzen. Fuer die Verifizierung des heissgasseitigen Waermeueberganges wurde eine kalorische Raketenbrennkammer bei der DASA entwickelt, gebaut und in Betrieb genommen. Als Schluesseltechnologie zur Erhoehung der Lebensdauer von Raketentriebwerken war die Transpirationskuehlung von Raketenbrennkammern ein weiterer Forschungsgegenstand des Projekts. Dank der enormen Fortschritte in der Werkstofftechnik besonders in der Sintermetallurgie, ist die Entwicklung transpirationsgekuehlter Hochleistungstriebwerke aktueller Interessengegenstand der DASA.
Das Projekt "HTGT Turbotherm II: Teilvorhaben 'Entwicklung und Erprobung effusionsgekuehlter Hochtemperatur-Brennkammerschindeln', HTGT-Turbotherm II, Teilvorhaben 2.1.8.2: Entwicklung eines Turbulenz- und Waermeuebergangsmodells" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Asea Brown Boveri AG.Siehe BMBF/BEO-Jahresberichte des FIZ-Karlsruhe, Buero Bonn, Mechenstr. 57, 53129 Bonn unter FKZ 0326760D.
Das Projekt "Grundlegende experimentelle Untersuchungen der Mischungsvorgaenge drallbehafteter Stroemungen in schadstoffarmen Brennkammern^KEROMIX^Modellierung und experimentelle Untersuchung von Mischungsvorgaengen in Gasturbinenbrennkammern^Airblast-Zerstaeubung^Laserspektroskopische Messung der absoluten Hydroxylradikalkonzentration in der Austrittsebene vom kommerziellen Duesentriebwerken, Erweiterung des Magerbereichs durch verbesserte Kuehlung (Verbundprogramm: Stabile schadstoffarme Magerverbrennung)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dresden, Fakultät Maschinenwesen, Institut für Energiemaschinen und Maschinenlabor.Eine Voraussetzung fuer die Magerverbrennung bei hoeheren Druecken und Temperaturen zukuenftiger Triebwerke ist, dass Kuehlluft fuer die Bauteile zugunsten der fuer das Abmagern benoetigten Brennkammer-Primaerluft eingespart wird. Bekannte konstruktive Kuehlelemente sind Effusionsbohrungen (als praktikable Naeherung fuer poroeses Material) und Prallstrahlen. Problem: Die Flammenstrahlung durchdringt den heissgasseitigen Kuehlfilm, der aus den Effusions-Kuehlluftstrahlen entsteht. Der Kuehlfilm reagiert empfindlich auf gestoerte Aussenstroemung. Die fuer hoehere Temperaturbestaendigkeit entwickelten, schwierig zu bearbeitenden Werkstoffe sowie keramische Deckschichten oder zu halternde Keramikplatten beschraenken die Moeglichkeiten der Effusionskuehlung. Deshalb muss der Innenkuehlanteil erhoeht werden. Notwendig sind systematische Untersuchungen, die Grobstruktur wird mit den Partnern abgestimmt. Experimentell werden die Temperaturen, Kuehleffektivitaeten und Waermeuebergangskoeffizienten im 'heissen Modell' an den optisch zugaenglichen Flaechen unter anderem ueber IR-Kamera bestimmt. Die Verhaeltnisse an abgedeckten Flaechen (Spaltzwischenraum) werden u.a. ueber die Waerme-Stoff-Analogie (Naphthalin-Sublimation, isotherm) quantifiziert. Totraeume im Spaltzwischenraum werden qualitativ ueber holografische Interferometrie, d.h. ohne die fuer LDA-Messungen notwendigen Tracer, in Abhaengigkeit von Geometrie und Impuls bestimmt. Abgestimmte Parameter sowie Auswertung bzw. Berechnung in Kennzahlform gewaehren die Uebertragbarkeit.
Das Projekt "Teilvorhaben: Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Strahlungswaermeuebergang: Analyse der Einfluesse auf die Bildung von thermischen NOx^Grundlagen der Verbrennungsforschung^Teilvorhaben: Bereitstellung umfassender Datensaetze aus turbulenten Standardflammen - bei Atmosphaerendruck und hoeheren Druecken - mit kombinativer Lasermesstechnik als Grundlage zur Validierung von Flammenmodellen, Teilvorhaben 3: Vorhersage des Verschmutzungsverhaltens von Kraftwerksfeuerungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Fakultät für Energietechnik, Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen.Ziel des Forschungsvorhabens ist die numerische Simulation von Kraftwerksfeuerraeumen unter besonderer Beruecksichtigung der Waermeuebertragungsvorgaenge im Bereich der Feuerraumwaende. Dabei spielt die Vorhersage des Verschmutzungsverhaltens eine besondere Rolle, da hierdurch die aus betrieblicher Sicht ungewuenschte Degradation des Waermeuebergangs verursacht wird. Diese Effekte erfordern neben einer geeigneten Beschreibung der Partikelbewegung in der Feuerraumstroemung und des Waermedurchgangsverhaltens von verschmutzten Waenden die Einbeziehung kohlespezifischer Daten, die aus Laboruntersuchungen und in Versuchsanlagen gewonnen werden. Zudem werden vom industriellen Partner in einem ausgewaehlten Kraftwerk Betriebsmessungen zur Verfuegung gestellt, aus denen neben den jeweils aktuellen Brennstoffdaten auch die Randbedingungen fuer ausgewaehlte Betriebsfaelle entnommen werden, die gleichzeitig die Datenbasis fuer die Ueberpruefung (Validierung) der Modellvorhersagen, z.B. im Hinblick auf die Aenderung der Waermestromdichten beim Aufbau von Verschmutzungsschichten, darstellen.
