2015-10-01  –  2019-03-31

109.909,00 EUR

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

03ET7070I

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

In Gasturbinen kommen zum Betrieb des Verdichters unter Teillastbedingungen variable Statoren in den vorderen Stufen zum Einsatz. Die Abdichtung der Statoren gegenüber der rotierenden Verdichtertrommel erfolgt zwischen dem statischen Innendeckband und den darunter liegenden Dichtspitzen auf der rotierenden Komponente. Der dennoch resultierende Leckagemassenstrom verschlechtert bei der Interaktion mit der Verdichterhauptströmung den Wirkungsgrad und wird von der ebenfalls zur Stabilisierung und dem Betrieb des Verdichters entnommenen Zapfluft am Gehäuse asymmetrisch beeinflusst. Ziel des Vorhabens ist es, die Zapfluftentnahme zu verbessern, um die Wechselwirkung mit der Leckageströmung und der Verdichterhauptströmung zu reduzieren und den stabilen Betrieb unter Teillastbedingungen bzw. Lastwechseln zu gewährleisten. Die neuartige Entnahmegeometrie für die Verdichterzapfluft wird unter Berücksichtigung der Integrationsfähigkeit des Konzepts in das Gasturbinengehäuse und in Bezug auf die Auswirkungen auf die Strömung in der Passage der variable Statorschaufel entwickelt. Die Schwerpunkte der durch CFD Berechnungen analysierten Auslegung liegen dabei auf der Maximierung des statischen Druckrückgewinns mit der Entnahmegeometrie und der Beurteilung der Konzepte hinsichtlich ihrer Robustheit gegenüber Betriebspunktschwankungen des Verdichters. Die abgeleiteten Entwürfe werden zur experimentellen Untersuchung im repräsentativen Gitterwindkanal für eine variable Verdichterstatorschaufelreihe und im 1.5-stufigen Niedergeschwindigkeitsverdichter mit Innendeckbandstator für die Entnahme stromab einer Rotorsschaufelreihe des Verbundvorhabens 1.1.2b an das IFAS der TU Braunschweig übergeben und nach erfolgreichem Abschluss der Messungen mit den numerischen Ergebnissen verglichen.