Wirkungsgradsteigerung von Thermischen Turbomaschinen durch Strömungsoptimierung

Projekt: Arbeitsgebiet

Beschreibung

Die Wirkungsgrade der Kompression und Expansion sind für den Gesamtwirkungsgrad eines thermischen Kreisprozesses entscheidend. Das wichtigste Verbesserungsmittel zur Wirkungsgradsteigerung insgesamt und daher zur Reduktion des Brennstoffverbrauches ist die Erhöhung der Stufenwirkungsgrade in den thermischen Turbomaschinen. Im Rahmen des Arbeitsgebietes geschieht dies durch CFD (Computational Fluid Dynamics), wobei selbstentwickelte Programme für die Berechnung der Überschallströmung in thermischen Turbomaschinen zum Einsatz kommen. Ziel ist die richtige Vorhersage und Auslegung der Schaufelprofile, die Berechnung der räumlichen Strömung durch die Stufe und die Verlustminimierung durch günstige Führung der Sekundärströmungen in den Grenzschichten. Diese rechnerischen Arbeiten werden ergänzt durch Versuche in der Überschallkaskade und im Turboversuchsstand des Institutes. Letzterer erlaubt Versuchsläufe an Radialverdichterstufen, aber vor allem an Turbinenstufen in voller strömungstechnischer Ähnlichkeit zur Situation in modernen Gasturbinenstufen (Machzahl 1.3, hohe Reynoldszahlen). In beiden Geräten, Kaskade und Versuchsturbine, ist es auch möglich, Untersuchungen zur Schaufelkühlung vorzunehmen, zu der das Institut wesentliche Vorschläge erstattet hat und die im Rahmen eines Forschungsprojektes gefördert werden.
StatusLaufend
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/01/95 → …