Turbine

Um Schadstoffe zu reduzieren werden Brennkammerkonzepte aktuell grundlegend überarbeitet. Beispielsweise kann durch eine Verbrennung mit einem Überschuss an Luft (Magerverbrennung) der Ausstoß von Stickoxiden reduziert werden. Der Einsatz dieser Technologie hat allerdings maßgebliche Folgen für Aerodynamik und Temperaturbelastung in der Turbine.

Das Fachgebiet betreibt zwei Turbinenprüfstände zur detaillierten Vermessung der Strömungsvorgänge. Hier können Designvarianten und der Einfluss von veränderten Zuströmbedingungen getestet werden. Alle experimentellen Untersuchungen werden durch numerische Simulationen unterstützt. Dadurch können Ergebnisse leichter analysiert und die Übertragbarkeit der Prüfstandsergebnisse auf ganze Turbomaschinen nachgewiesen werden.

Die Prüfstände des Fachgebiets werden mit kalter Luft betrieben. Dadurch ist der Einsatz von hochauflösender Messtechnik möglich. Das Strömungs- und Temperaturfeld kann auf diese Weise detailliert vermessen werden. Durch die Anwendung von spezifischen Kenngrößen lassen sich trotz unterschiedlicher Temperatur ähnliche Bedingungen wie in der späteren Anwendung einstellen. Dadurch haben die Untersuchungen zum einen Grundlagencharakter und sind doch anwendungsnah.

Das LSTR ist ein skalierter 1,5-stufiger Niedermachzahl-Turbinenprüfstand, dessen Turbinengeometrie einer modernen Hochdruckturbine nachempfunden ist. Durch ein variables Brennkammermodul lassen sich für Flugtriebwerke realistische Eintrittsbedingungen einstellen. Integrierte Drallerzeuger erlauben die Anpassung an die Aerodynamik einer modernen Magerbrennkammer.

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Beim HiReNT handelt es sich um einen hochskalierten, 1,5 stufigen Turbinenprüfstand mit einer Turbinengeometrie einer modernen Hochdruckturbine. Die Kavität zwischen Stator 1 und Rotor kann durch ein Sekundärluftsystem versorgt werden und ermöglicht die Untersuchung der Interaktion zwischen Sperrluft und Hauptstrom.

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Der Kaskadenprüfstand stellt ein ebenes Brennkammersegment mit einer stromab positionierten Schaufelkaskade dar, welche einer modernen Statorbeschaufelung entspricht. Sowohl das Brennkammersegment als auch die Beschaufelung werden zu Erzielung einer hohen Messgebietsauflösung und realitätsnaher Reynoldszahlen in stark vergrößertem Maßstab aufgebaut.

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