Berechnung des Turbinenkennfeldes der FACTOR Turbine

Abstract

In dieser Arbeit wird ein Verfahren zur Berechnung eines initialen Kennfeldes der FACTOR-Versuchsturbine durch Kopplung eines dafür programmierten Python-Skripts mit einem 2D Stromlinienkrümmungsverfahren (SLC4T) im DLR Göttingen realisiert. Die Versuchsturbine wurde nur an einem Betriebspunkt betrieben. Um die Turbine für zukünftige Einsatzbereiche zu charakterisieren, wurden zur Erstellung des Kennfeldes fehlende Betriebspunkte ermittelt. Dazu wurden die Kenngrößen der Turbine mittels Dimensionsanalyse hergeleitet und der Kennfeld-Aufbau dargestellt. Anschließend wurde das verwendete Stromlinienkrümmungsverfahren detailliert erläutert und die Berechnung, mit den aus CAD-Daten ermittelten geometrischen Parametern, durchgeführt. Die Berechnungen wurden bei zwei unterschiedlichen Konfigurationen durchgeführt. Der Vergleich beider Berechnungsergebnisse miteinander und mit 3D CFD Ergebnissen, sowie das vollständige Kennfeld stellen das Ergebnis dieser Arbeit dar.