Beschreibung
Einsatzgebiete
- Aerodynamik: Aerodynamische Untersuchungen in ein- und mehrstufigen Axialturbinen.
- Beschaufelung: Untersuchung flexibler Beschaufelungstypen.
- Schaufelschwingungen: Analyse erzwungener und aeroelastisch erregter Schaufelschwingungen.
- Mehrstufeneffekte: Untersuchung von Mehrstufeneffekten und instationärer Aerodynamik.
- Schall und Spalten: Analyse von Schalltransport und Axialspaltuntersuchungen.
Forschungsschwerpunkte
- Strömungspfadoptimierung: Optimierung und Analyse stufenübergreifender instationärer Effekte.
- Niederdruckturbinen: Grundlagenuntersuchungen, z. B. Nachlauf-Interaktion.
- Aeroelastik: Untersuchung aeroelastischer Fragestellungen und Schwachlastbetrieb.
- Numerische Validierung: Validierung numerischer Modelle, speziell für moderne Hochdruck-Dampfturbinen.
Technischer Aufbau und Betrieb
- Rotorbauform: Axial lange Rotorbauform ermöglicht die Untersuchung von bis zu sieben Turbinenstufen.
- Flexibles Gehäuse: Druckhaltendes Gehäuse in Dampfturbinenbauweise, flexibel durch Umrüstung an Projekte anpassbar.
- Antrieb: Betrieb mit verdichteter Luft, wobei die Beschaufelung die Nutzarbeit an den Rotor überträgt.
- Belastungsmaschine: Präzise Steuerung der Drehzahl unabhängig vom Massenstrom, mit Übergang zwischen Last- und Schleppbetrieb.
Eingesetzte Messtechnik
- Druck- und Temperaturmessung: Thermoelemente Typ K, PT100.
- Vektorsonden: Stationäre und instationäre Strömungs-Vektorsonden mit bis zu 8 Traversierungen.
- PIV und CTA: Particle Image Velocimetry und CTA-Sonden zur Strömungsfeldanalyse.
- Schallmessung: Lautsprecher- und Mikrofonmesstechnik zur Analyse von Schalltransport.
- Kammsonden: Für die präzise Erfassung von Ein- und Austrittszuständen.
Technische Daten
| Stufenzahl / Konfigurationen | 0,5; 1; 1,5; 2; 3; 4; 5; 7 |
| Rotorbauformen | 1 bis 7 stufiger längsgenuteter Vollläufer |
| 7-stufiger Vollläufer mit Umfangsnuten | |
| 1-stufiger Blisk-Zuganker-Rotor | |
| Max. Drehzahl | 10.000 1/min |
| Max. Eintrittsdruck | 4 bar |
| Max. Eintrittstemperatur | 180 °C |
| Max. Durchfluss / Massenstrom | 20 kg/s |
| Max. Abtreibsleistung | 3.000 kW (elektrisch) |
| Min. Nabendurchmesser | 270 mm |
| Max. Gehäusedurchmesser | 480 mm |
| Gewicht inkl. Beschaufelung | 6.000 kg |
