Verbundprojekt: EcoFlex-Turbo KüpLe; Vorhaben-Nr.: 1.2: Analyse der Strömung in Rotor-Stator Kavitäten in Turbinen

Abstract

In diesem Vorhaben wurde die Strömung und der Wärmeübergang in Rotor-Stator Kavitäten experimentell untersucht. Hierzu wurde ein Versuchsstand entworfen und aufgebaut, dessen Design sowie erreichbare Ähnlichkeitskennzahlen an eine reale Gasturbine angelehnt sind. Die Ergebnisse zeigen den starken Einfluss der Kühllufteinbringung über eine Prallstrahlkonfiguration auf die Strömung und die lokale Verteilung der gemessenen Oberflächentemperaturen auf der rotierenden Turbinenscheibe. Ein hierfür entwickeltes numerisches Festkörpermodell ermöglichte anschließend die Bestimmung von Wärmeübergangskoeffizienten aus den gemessenen Oberflächentemperaturverteilungen. Als wesentliche Einflussgrößen wurden die Umfangs-Reynoldszahl, der dimensionslose Massenstrom sowie der Vordrallwinkel der Prallstrahlkonfiguration identifiziert.