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Experimentelle Untersuchungen zur Kühlluftausblasung am ebenen Turbinengitter mittels PIV und QLS

Freund, Oliver (2010) Experimentelle Untersuchungen zur Kühlluftausblasung am ebenen Turbinengitter mittels PIV und QLS. Diploma, Institut für Antriebstechnik.

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Abstract

Durch die stetige Steigerung der Turbineneintrittstemperatur ist die Kühlung der hochbelasteten Turbinenkomponenten in modernen Gasturbinen unumgänglich. In der vorliegenden Arbeit wird eine Vorrichtung zum Impfen bzw. Seeden der ausgeblasenen Kühlluft am Windkanal für Ebene Gitter Göttingen erarbeitet und umgesetzt. Die QLS-Messungen am untersuchten Statorprofil mit Hinterkantenausblasung zeigen die konstante Abnahme der maximalen Kühlluftkonzentration in Strömungsrichtung bei gleichzeitig zunehmender Breite des Kühlluftmassenstroms. Anhand der PIV-Messungen ist die Reduzierung des Hinterkantenstoßes im Überschall durch das Ausblasen der Kühlluft zu beobachten. Die Profilverluste nehmen ab. Aus dem Vergleich mit einer numerischen Simulation folgt eine Übereinstimmung der grundsätzlichen Strukturen. Die maximale, relative Abweichung beträgt 8,6%. PIV-Messungen am zweiten untersuchten Profil, ein Rotorprofil mit saugseitiger Kühlluftausblasung, zeigen eine durch die Kühlluftausblasung verursachte Ablösung der saugseitigen Strömung. Zusätzliche Verluste werden durch einen direkt vor der Kühlluftausblasung entstehenden Verdichtungsstoß verursacht. Die untersuchten Ausblaseraten von 1% und 2% erwiesen sich damit für eine effektive Filmkühlung als zu hoch.

Document Type:Thesis (Diploma)
Additional Information:Diplomarbeit am Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik der Leibniz Universität Hannover
Title:Experimentelle Untersuchungen zur Kühlluftausblasung am ebenen Turbinengitter mittels PIV und QLS
Authors:
AuthorsInstitution or Email of Authors
Freund, OliverAT-TU
Date:May 2010
Number of Pages:88
Keywords:Ebener Gitterkanal Göttingen (EGG), Quantitative Light Sheet (QLS), Particle Image Velocimetry (PIV), Kühlluftausblasung, Statorprofil BRITE 22N
Institution:Institut für Antriebstechnik
Department:Turbine
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport (old)
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:Propulsion Systems
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L ER - Engine Research
DLR - Research theme (Project):L - Turbine Technologies
Location: Göttingen
Institutes and Institutions:Institute of Propulsion Technology > Turbine
Deposited By: Dr.-Ing. Peter-Anton Giess
Deposited On:29 Nov 2010 11:42
Last Modified:29 Nov 2010 11:42

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