2016-12-01  –  2020-09-30

198.881,78 EUR

Universität Duisburg-Essen - Fakultät für Ingenieurwissenschaften - Abt. Maschinenbau - Institut für Energie- und Umweltverfahrenstechnik - Lehrstuhl für Strömungsmaschinen, Duisburg, Nordrhein-Westfalen

03ET7091B

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

01172231/1  –  ECOFLEX-Turbo

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Dieses Vorhaben ist Teil des Verbundprojektes AG Turbo ECOFLEX-turbo. In dem vorliegenden Projektantrag wird die Entwicklung eines schnellen Kennfeldrechenverfahrens für Axialturbinen unter Verwendung moderner numerischer Methoden beschrieben. Die Basis bildet eine Lösung der Impulserhaltungsgleichungen in der rotationssymmetrischen Meridianebene (S2M-Ebene) der Maschine, wobei die Schaufelkräfte und die Kühllufteinblasungen durch Quellterme substituiert werden. Die Abweichungen von der Umfangssymmetrie durch 3D Effekte wie z. B. Sekundärströmungen oder Spaltverluste werden durch Korrelationen und Modelle in dem Rechenverfahren berücksichtigt, um neben der Genauigkeit auch die geforderten kurzen Antwortzeiten liefern zu können. Um die Projektziele zu erreichen, müssen sowohl das Strömungsfeld einschließlich der durch die Turbinenschaufeln aufgeprägten Strömungskräfte in der umfangssymmetrischen S2M-Ebene als auch die in dieser Ebene nicht direkt erfassbaren räumlichen Strömungsverluste bestimmt werden. Dabei ist eine realitätsnahe Modellierung erforderlich, um das Betriebsverhalten der Maschinen mit der erforderlichen Genauigkeit vorhersagen zu können. Das Projekt wird in vier Arbeitspaketen bearbeitet: Erarbeitung des Gleichungssystems, numerische Lösung des Gleichungssystems, Validierung des Rechenprogramms und Erstellen einer Bedienungsanweisung für Nutzer.