T. Jungh, T. Glasenapp, M. Fraas, A. Schulz, H.-J. Bauer

Wirkungsgradsteigerungen in Gasturbinen können durch eine gesteigerte Effizienz der verwendeten Kühlverfahren erreicht werden. Am Institut für Thermische Strömungsmaschinen (ITS) werden deshalb experimentelle Filmkühluntersuchungen durchgeführt. Oberflächentemperaturen werden dabei mittels hochaufgelöster in-situ kalibrierter Infrarotthermografie bestimmt. Ziel dieser Arbeit ist es, mit Hilfe dreidimensionaler Temperaturfeldberechnungen lokale Wandwärmeströme zu ermitteln. Als mögliche Programme werden ABAQUS® und die Matlab® PDE-Toolbox untersucht. Die notwendige Netzfeinheit des FE-Modells wird mit einer Netzunabhängigkeitsstudie bestimmt. Aus den berechneten Wärmeströmen und Temperaturverteilungen werden mittels des Superpositionsprinzips der Filmkühlung adiabate Filmkühleffektivitäten und Wärmeübergangskoeffizienten ermittelt. Aufgrund des umfangreichen Versuchsprogramms soll die Auswertung der Versuche automatisiert ablaufen. Diese Arbeit liefert hierzu einen wichtigen Beitrag. Modelle und Auswerteroutine werden im Rahmen dieser Arbeit mit Hilfe von Daten aus Baldauf et al. (2001) validiert. Des Weiteren werden Messdaten aus aktuellen Untersuchungen ausgewertet und ein Vergleich mit einer Korrelation angestellt. Die Daten zeigen für einen großen Bereich sehr gute Übereinstimmung, lediglich in den Randbereichen sind Abweichungen vorhanden.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2017, München

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2017

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 11 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2017092216821

FEM, Filmkühlung

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22.09.2017