2015-06-01  –  2018-05-31

299.986,00 EUR

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Lehrstuhl und Institut für Strahlantriebe und Turbomaschinen (IST), Aachen, Nordrhein-Westfalen

03ET7071B

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 wird im Zusammenhang mit dem Verbundvorhaben COOREFLEX-turbo durchgeführt. Das übergeordnete Ziel besteht in der Erhöhung des Wirkungsgrads von Radialverdichtern mit offenem Laufrad im Teillastbetriebsbereich, um bei deren Einsatz in modernen Kraftwerkskonzepten einen flexibleren und gleichzeitig effizienteren Betrieb zu ermöglichen. Eine erhöhte Effizienz und Flexibilität der Verdichter im Teillastbetriebsbereich bedeutet ebenso, dass instabile Strömungszustände in diesen Betriebspunkten vermieden werden müssen, so dass als weitere Zielsetzung des Vorhabens eine Erhöhung der Kennfeldbreite bzw. eine Vergrößerung des Betriebsbereichs postuliert wird. Dementsprechend soll detailliertes Wissen über die Leistungs- und Strömungscharakteristiken im Teillastbetriebsbereich zweier Radialverdichterstufen unterschiedlicher Auslegungen anhand von numerischen und experimentellen Untersuchungen generiert werden. Im Rahmen des Vorhabens sollen num. und exp. Untersuchungen zur Erfassung der Strömungsvorgänge bei verschiedenen Teillastbetriebspunkten an zwei modernen Radialverdichterstufen unterschiedlicher Auslegungen durchgeführt werden. Dies betrifft zunächst eine erste, klassisch ausgelegte Stufe. Zeitlich parallel soll eine zweite Stufe unter Verwendung von numerischen Optimierungsalgorithmen ausgelegt und hinsichtlich Wirkungsgrad und Kennfeldbreite optimiert werden. Für diese Stufe bedarf es ebenso einer experimentellen Verifikation auf dem Prüfstand in Bezug zu den dort ablaufenden (in)stationären Strömungsvorgängen. Daher wird der Prüfstand nach erfolgter numerischer Auslegung der zweiten Stufe für deren Betrieb ausgelegt, umkonstruiert und umgebaut, so dass diese nach dem numerischen Arbeitsanteil ebenfalls messtechnisch untersucht wird. Zeitlich begleitend sollen Vergleiche beider Stufen angestellt werden, welche zu neuen Erkenntnissen bzgl. den Verlustgenerierungen und zu einer Bewertung des Ergebnisses und Erfolgs der durchgeführten Optimierung führen.