2015-10-01  –  2019-09-30

125.537,00 EUR

Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik, Garbsen, Niedersachsen

03ET7071T

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

01144152/1  –  COOREFLEX-Turbo

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Dieses Vorhaben ist Teil des Verbundprojektes AG Turbo COOREFLEX-turbo. Durch die bevorzugte Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energiewandlern steigt die Anforderung an die Flexibilität von Gasturbinen in thermischen Kraftwerken hinsichtlich höherer Effizienz im Teillastbetrieb und hohen Lastgradienten bspw. beim An- und Abfahren der Anlage. Eben diese Anforderung wird auch an Flugtriebwerke gestellt, wodurch Synergien bei der Entwicklung neuer Technologien und Berechnungsmethoden genutzt werden können. In einer flexibel betriebenen steigen gegenüber einer konstant betriebenen Turbomaschine die dynamischen Wechselwirkungen der Komponenten. Der wesentliche Mechanismus der aerodynamischen Wechselwirkung ist hierbei die Interaktion der Profilgrenzschicht mit den Nachläufen der stromaufwärts liegenden Schaufelreihe. Diese Interaktionen können je nach Profilbelastung sowie Frequenz und Zustand des Nachlaufs durch Einbringen zusätzlichen Impulses in die Grenzschicht die Profilverluste erhöhen oder senken. Für die Auslegung von über weite Betriebspunktbereiche hocheffizienten Turbinen ist es nötig, diese Wechselwirkung quantitativ vorhersagen zu können. Es ist daher Ziel dieses Vorhabens, die wissenschaftlichen Grundlagen zu entwickeln, um die industriellen Auslegungswerkzeuge für diese Herausforderung zu qualifizieren. In Zusammenarbeit mit der MTU Aero Engines AG sollen bereits im Auslegungscode TRACE implementierte Turbulenz- und Transitionsmodelle in einem ersten Schritt validiert und anschließend erweitert werden. Das Vorhaben widmet sich der verbesserten Vorhersage der periodisch-instationären Profilgrenzschichttransition auf Grundlage bei den Projektpartnern und in der Literatur vorhandener experimenteller, hochauflösend numerischer und analytischer Daten. AP 2.1: Standortbestimmung AP 2.2: Testsuite-Spezifizierung AP 2.3: Modell-Entwicklung AP 2.4: Modell-Kalibrierung AP 2.5: Modell-Prototyp AP 2.6: Modell-Validierung AP 4: Integration der Modelle