Ziel des Projektes ist es, durch eine Modifikation der Geometrie im Bereich der Schaufelspitze die ungünstigen Auswirkungen der unvermeidbaren Radialspaltströmung zu reduzieren. Dazu wird sowohl die Kontur des Gehäuses im Bereich der Rotorblattspitze als auch die Form des Schaufelblattes selbst optimiert. Es wird der im Institut für Antriebstechnik entwickelte automatisierte Optimierer eingesetzt, der durch das COOREF-T Vorhabens 1.1.1 (FKZ: 0327713B) mitfinanziert wurde. Die in diesem Projekt durchgeführten Optimierungen basieren auf dreidimensionalen Mehrstufen-CFD-Berechnungen, da nur so eine realistische Erfassung der komplexen Strömungsvorgänge im Schaufelspitzenbereich gewährleistet ist. Die Ergebnisse zeigen, dass durch eine verbesserte Profilierung im Blattspitzenbereich eine Stufenwirkungsgradverbesserung von ca. 0.2 % erreicht werden kann bei gleichzeitiger Verringerung der Blockage im Strömungskanal. Auch im Teillastbereich kann der Wirkungsgrad leicht gesteigert werden ohne den Pumpgrenzabstand zu verringern. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die Wirkungsgradverbesserung an der Blattspitze in einem weiten Bereich unabhängig von der Spalthöhe ist. Die verbesserte Blattspitzenprofilierung bietet die Möglichkeit des nachträglichen Aufwertens von bereits installierten Maschinen. Auf der anderen Seite hat sich herausgestellt, dass sich bei unveränderter Profilierung der Blattspitze durch eine einfache rotationssymmetrische Konturierung der Gehäusewand eine Stufenwirkungsgradverbesserung von etwa 0.4% erreichen lässt. Durch Sensitivitätsstudien wurden im Laufe dieses Vorhabens die Einsatzmöglichkeiten von rotationssymmetrischen Gehäusewandkonturierungen bewertet. Auch im Off-Design können durch eine einfache Gehäusekonturierung leichte Wirkungsgradgewinne realisiert werden, ohne dass eine Änderung des Pumpgrenzabstands offenbar wird.


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    Titel :

    Beeinflussung der Spaltströmung durch Optimierung der Geometrie im Schaufelspitzenbereich. Abschlussbericht. Verbundprojekt: COORETEC-TURBO. CO2-Reduktions-Technologien. Vorhaben-Nr. 1.2.1


    Beteiligte:
    Cornelius, C. (Autor:in) / Kröger, Georg (Autor:in) / Nicke, E. (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2009


    Format / Umfang :

    82 Seiten, Bilder, 11 Tabellen, Quellen


    Medientyp :

    Report


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch