2016-12-01  –  2020-12-31

129.593,80 EUR

Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Institut für Flugantriebe und Strömungsmaschinen, Braunschweig, Niedersachsen

03ET7091X

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. Die Abklingrate des Turbulenzgrades wird im Wesentlichen durch die Dissipation bzw. durch das turbulente Längenmaß der energietragenden Wirbel einer Strömung beschrieben und beeinflusst. Je nach Größe des Turbulenzgrades und dessen turbulenten Längenmaßes findet in den Grenzschichten auf den Schaufeln und am Gehäuse der laminar-turbulente Grenzschichtumschlag früher oder später statt. Auch die Art und Weise, wie der Grenzschichtumschlag stattfindet hängt hierbei teilweise stark vom Turbulenzgrad der Kernströmung ab. Heutzutage stellen dreidimensionale, reibungsbehaftete, stationäre wie instationäre Strömungssimulationen den Standard bei der aerodynamischen Auslegung von Turbomaschinen und deren Komponenten dar. Hierbei wird der Ansatz der Reynolds-gemittelten Navier-Stokes (RANS) Gleichungen verfolgt. Beim Einsatz eines Zwei-Gleichungsturbulenzmodell wird neben einer Transportgleichung zur Berechnung der turbulenten kinetischen Energie, die sich aus dem Turbulenzgrad der Strömung und dessen Geschwindigkeit zusammensetzt, zusätzlich eine Transportgleichung zur Berechnung der turbulenten Dissipationsrate gelöst. Die Dissipationsrate wird hierbei mit der Information über die turbulente kinetische Energie und des turbulenten Längenmaßes gebildet. Wie sich die turbulente kinetische Energie und deren Dissipationsrate im numerischen Strömungsfeld entwickelt, hängt stark von den vorgeschriebenen Randbedingungen für Turbulenzgrad und turbulentes Längenmaß ab. Die beiden Randbedingungsgrößen Turbulenzgrad und turbulentes Längenmaß haben somit einen wesentlichen Einfluss auf die Vorhersagegenauigkeit von den verwendeten RANS-Lösern. Das Vorhaben widmet sich der verbesserten Vorhersage dieser Randbedingungsgrößen.