Verbundprojekt: ECOFLEX-Turbo: 3.1.4B; 3D-Wärmetechnische Modellierung von Kavitäten (Teil 1, Strömung und Wärmeübergang bei signifikanter natürlicher Konvektion)
Zeitraum
2017-11-01 – 2023-10-31
Bewilligte Summe
249.244,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET7091Q
Leistungsplansystematik
Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Dieses Vorhaben ist Teil des Verbundprojektes AG Turbo ECOFLEX und zielt auf Verbesserungen im Sekundärluftsystem von Flug- und Industriegasturbinen. Diese beinhalten eine signifikante Steigerung der Lastwechselflexibilität bei Aufrechterhaltung hoher Wirkungsgrade der Maschinen. Insgesamt wird dadurch eine maßgebliche Reduzierung des Kohlendioxidausstoßes bewirkt. Für die Entwicklung derartig verbesserter Komponenten ist die genaue Kenntnis von Strömung, Wärmeübergang und insbesondere sekundären Effekten in den die Kühlluft transportierenden Maschinenstrukturen erforderlich. Auf Basis dieser Ergebnisse können Entwickler an der Maschine Modifikationen vornehmen, die zielsicher den Kühlluftverbrauch mindern, ohne dabei eine Beeinträchtigung der Betriebssicherheit zu riskieren. Diese Auslegungssicherheit ist nur durch gezielte experimentelle Untersuchungen zu erlangen. Diese Ergebnisse fließen in eine Modellierung ein, die der Industriepartner anschließend für die verbesserte wärmetechnische Auslegung nutzt. Ziel des Vorhabens ist daher die Untersuchung des Wärmeübergangs in einem realitätsnahen rotierenden Zweikammer-System mit umfassender Instrumentierung. Gemäß Arbeitsplan ist der vorhandene Versuchsstand zu modifizieren und zu instrumentieren. Zu Beginn stehen konzeptionelle und konstruktive Tätigkeiten, die erforderliche Änderungen am Versuchsstand und Verbesserungen an der Messtechnik festlegen. Daran schließen sich Fertigung, Montage und Instrumentierung gefolgt von Erprobung, Inbetriebnahme, Durchführung der Messungen und Auswertung an. Dokumentation und Veröffentlichungen erfolgen parallel und abschließend.