2015-06-01  –  2018-05-31

160.027,00 EUR

Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG, Blankenfelde-Mahlow, Brandenburg

03ET7070H

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 Zielsetzung des Teilvorhabens 1.1.6 ist die Erweiterung des Verständnisses der Auswirkung von Gehäusestrukturierungen zur Stabilitätserweiterung mittels Absaugung und Einblasung auf die Strömung im Blattspitzenbereich eines mehrstufigen transsonischen Verdichters mit modernem Schaufeldesign. Im Speziellen wird untersucht, wie sich die Stufenabstimmung des Verdichters ändert, wenn Gehäusestrukturierungen auf mehreren Stufen angebracht werden. Mittels der gewonnenen Erkenntnisse kann der Verdichter an die veränderten Zuströmbedingungen angepasst werden, um so die durch Gehäusestrukturierungen induzierte Arbeitsbereichserweiterung als auch den Wirkungsgrad des Verdichters zu optimieren. Die Unterteilung des Vorhabens ist so aufgebaut, dass sowohl das Design des Verdichters sowie seine mögliche Überarbeitung, als auch das Design der zu untersuchenden Gehäusestrukturierungen bei Rolls-Royce Deutschland im Vorhaben 1.1.6a durchgeführt wird. Die TU München befasst sich im Vorhaben 1.1.6b mit den numerischen, vorwiegend instationären Simulationen, die an dem Verdichter durchgeführt werden. Unter Berücksichtigung der Integrationsfähigkeit des Konzepts in das Gasturbinengehäuse werden die verwendeten Gehäusestrukturierungen entwickelt. Den mehrstufigen Untersuchungen ist eine Voruntersuchung auf dem ersten Rotor des Verdichters vorangestellt, bei der eine Sensitivitätsstudie zur Gehäusewinkelvariation über dem Rotor mit und ohne Gehäusestrukturierung durchgeführt wird. Die mehrstufigen Untersuchungen zur Wechselwirkung von benachbarten Gehäusestrukturierungen werden sowohl bei Auslegungsdrehzahl als auch im Teillastbereich durchgeführt. Anhand der erzielten Ergebnisse aus den numerischen Berechnungen wird der Verdichter auf die veränderten Strömungsbedingungen hin angepasst. Abschließend wird die Wirksamkeit der Verdichtermodifikation numerisch untersucht.