TU Darmstadt / ULB / TUbiblio

Numerische und experimentelle Optimierung eines Gasturbinenansaugsystems

Müller, Christian (2008)
Numerische und experimentelle Optimierung eines Gasturbinenansaugsystems.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

CFD und experimentelle Untersuchung an zwei im Rahmen dieser Dissertation aufgebauten Versuchsständen wurden dazu benutzt das Ansaugsystem einer Gasturbine zu optimieren. Ziel war es zunächst den Druckverlust durch geeignete Kanalführung und verbesserte Kompressoranströmung zu optimieren. Weiterhin wurden Untersuchungen an den Schalldämpfern in Bezug auf Druckverlust und Vibrationsverhalten, wobei verschieden poröse Materialien zum Einsatz kamen. Am Anfang wurden stationäre 2D- und 3D-CFD Modelle aufgesetzt, berechnet und ausgewertet. Weiterhin wurde der Schalldämpfer instationär berechnet um Informationen über die Einwirkung einer so simulierten Vibration auf das Strömungsfeld zu erhalten. Die numerisch eingesetzen Merkmale wurden experimentell erhalten. Das Ergebnis war eine Druckverlustverbesserung um ca 30% im Ansaugsystem. Weiterhin konnten Aussagen gemacht werden die den Einfluss der Porosität des Schalldämpfermaterials auf Druckverlust und Vibrationsverhalten darstellen.

Typ des Eintrags: Dissertation
Erschienen: 2008
Autor(en): Müller, Christian
Art des Eintrags: Erstveröffentlichung
Titel: Numerische und experimentelle Optimierung eines Gasturbinenansaugsystems
Sprache: Deutsch
Referenten: Klingauf, Prof. Dr.- Uwe ; Nordmann, Prof. Dr.- Rainer
Berater: Stoffel, Prof. Dr.- Bernd ; Schiffer, Prof. Dr.- Heinz-Peter
Publikationsjahr: 29 Februar 2008
Ort: Darmstadt
Verlag: Technische Universität
Kollation: XIV, 145 S. : graph. Darst.
Datum der mündlichen Prüfung: 27 Juni 2007
URL / URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-9491
Kurzbeschreibung (Abstract):

CFD und experimentelle Untersuchung an zwei im Rahmen dieser Dissertation aufgebauten Versuchsständen wurden dazu benutzt das Ansaugsystem einer Gasturbine zu optimieren. Ziel war es zunächst den Druckverlust durch geeignete Kanalführung und verbesserte Kompressoranströmung zu optimieren. Weiterhin wurden Untersuchungen an den Schalldämpfern in Bezug auf Druckverlust und Vibrationsverhalten, wobei verschieden poröse Materialien zum Einsatz kamen. Am Anfang wurden stationäre 2D- und 3D-CFD Modelle aufgesetzt, berechnet und ausgewertet. Weiterhin wurde der Schalldämpfer instationär berechnet um Informationen über die Einwirkung einer so simulierten Vibration auf das Strömungsfeld zu erhalten. Die numerisch eingesetzen Merkmale wurden experimentell erhalten. Das Ergebnis war eine Druckverlustverbesserung um ca 30% im Ansaugsystem. Weiterhin konnten Aussagen gemacht werden die den Einfluss der Porosität des Schalldämpfermaterials auf Druckverlust und Vibrationsverhalten darstellen.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

CFD and experimental procedures (within two test-rigs which were built-up during the dissertation) were used to investigate the behaviour of a GT air intake system and silencer. The objective was firstly to reduce the pressure loss of the system by means of channel optimisation and compressor inflow redirection. Secondly to examine the silencers in terms of pressure loss and vibration behaviour. Hereby special focus is drawn to the influence of the porous medium on the latter properties. At first of all a numerical model 3D stationary air intake system and of a stationary 2D silencer were created, solved and analysed. Following an unsteady model with a moving mesh was set-up to obtain information of the flow field under simplified simulated vibration. Thirdly a selection of porous foams was studied. The investigations have been undertaken mainly on a numerical basis. Experiments on the other hand were necessary to determine coefficients of the foams for the numerical calculations as input for the solver. The calculations have been done on a porous system to determine loss coefficients and the ability to equalise pressure gradients. The intake pressure loss was reduced by approx. 30%, furthermore some good results were found concerning the package specific pressure loss of a porous medium as well as its cross-flow capability. Out of this, conclusions were drawn of the ability to reduce vibrations in the silencer derived from wake formation and interaction of the two silencer rows and silencers can be optimized in combination with its sound absorbing capability.

Englisch
Freie Schlagworte: Gasturbine, Silencer, Pressure loss
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 16 Fachbereich Maschinenbau
16 Fachbereich Maschinenbau > Institut für Fluidsystemtechnik (FST) (seit 01.10.2006)
Hinterlegungsdatum: 20 Nov 2008 08:27
Letzte Änderung: 23 Mai 2023 08:11
PPN:
Referenten: Klingauf, Prof. Dr.- Uwe ; Nordmann, Prof. Dr.- Rainer
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 27 Juni 2007
Export:
Suche nach Titel in: TUfind oder in Google
Frage zum Eintrag Frage zum Eintrag

Optionen (nur für Redakteure)
Redaktionelle Details anzeigen Redaktionelle Details anzeigen