2015-03-01  –  2018-09-30

561.481,00 EUR

MTU Aero Engines AG, München, Bayern

03ET7040V

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

Die Expansion bei modernen Niederdruckturbinen mit höherem Stufendruckverhältnis führt zu einer größeren aeromechanischen Belastung. In der letzten Rotorstufe von stationären Kraftwerks-Gasturbinen und Fluggasturbinen kann dieses hohe Druckverhältnis insbesondere im Tippbereich zu einer Überschallströmung führen. Diese Strömung bildet ein Stoßsystem aus, welches zu erhöhten Verlusten führen kann. Die Strömungsphänomene der Stoß-Grenzschicht-Interaktion sollen verstanden und darauf basierend die Auslegungssicherheit erhöht werden. Die CFD-Tools sollen durch Messungen in einer Kaskade so kalibriert werden, dass zukünftig auch für Stufen mit Überschallströmung eine Optimierung durchgeführt werden kann. Um den Grenzschichtzustand analysieren zu können, wird in diesem Projekt ein Messverfahren ('Thermoblitz') entwickelt, welches die Quasiwandschubspannung flächig abbilden kann. Anhand von Messungen in einer Kaskade mit Stoß-Grenzschicht-Interaktion soll das Verfahren validiert und für die Anwendung im rotierenden System weiterentwickelt werden. Grundlage für das Verständnis von Stoß-Grenzschicht-Interaktionen ist eine genaue Vorhersage und Vermessung (inkl. Thermoblitz) in einer transsonisch betriebenen Messkaskade bei der Universität der Bundeswehr in Neubiberg; dies umfasst: Auslegung Kaskade, Kaskadentests, Validierung Thermoblitz, Auswertung der Kaskadenergebnisse, Entwicklung Thermoblitz für rotierende Rigs.