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Experimental And Numerical Study Of A Gas Turbine Exhaust Diffuser Applying Different Hub Extension Geometries

Rasouli Ghazi Kalayeh, Keyvan und Schäfer, Philipp und Finzel, Conrad und Hofmann, Willy (2015) Experimental And Numerical Study Of A Gas Turbine Exhaust Diffuser Applying Different Hub Extension Geometries. In: 11th European Turbomachinery Conference. EUROPEAN TURBOMACHINERY CONFERENCE, 23.-27.03.2015, Madrid, Spanien.

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Kurzfassung

Exhaust diffusers are utilized to recover the residual kinetic energy of the last turbine stage. The investigated diffuser consists of an annular duct and an attached Carnot diffuser. The baseline diffuser of the investigated gas turbine features a blunt end at hub, which leads to an extensive separated flow region in the Carnot diffuser. In order to reduce the separation size and the implicated losses, four different hub extension geometries and the baseline are examined numerically and experimentally for two operating conditions. The wind tunnel tests are compared to the numerical results, which are obtained by using the CFD code TRACE. Three competing performance parameters are used for analysis: pressure recovery, total pressure loss and flow uniformity factor. The investigated hub extensions lead to a reduction of the separation zones downstream of the hubs end. This results in a better diffuser performance in terms of pressure recovery and pressure loss of all extensions compared to the baseline. As expected, the ellipsoidal extension gives the highest pressure recovery for an infinite Carnot diffuser length. At the given length of the Carnot in this case, the Hollow Cylinder lead to the best compromise for all performance parameters. In sum, the choice of the geometry depends on the available length of the Carnot diffuser and its related costs.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/103181/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Experimental And Numerical Study Of A Gas Turbine Exhaust Diffuser Applying Different Hub Extension Geometries
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Rasouli Ghazi Kalayeh, KeyvanAT-TURNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schäfer, PhilippAT-TURNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Finzel, ConradAlstom, Baden, SchweizNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hofmann, WillyAlstom, Baden, SchweizNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:März 2015
Erschienen in:11th European Turbomachinery Conference
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:turbine diffuser hub extensions
Veranstaltungstitel:EUROPEAN TURBOMACHINERY CONFERENCE
Veranstaltungsort:Madrid, Spanien
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:23.-27.03.2015
Veranstalter :EUROPEAN TURBOMACHINERY SOCIETY
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Rationelle Energieumwandlung und Nutzung (alt)
HGF - Programmthema:Kraftwerkstechnik (alt)
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E VG - Verbrennungs- und Gasturbinentechnik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Gasturbine (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Antriebstechnik
Hinterlegt von: Weggler, Dr.-Ing. Philipp
Hinterlegt am:10 Mär 2016 10:07
Letzte Änderung:10 Mär 2016 10:07

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