Grundlegende Untersuchungen zum Verhalten der Schaufelumströmung eines axialen Turboverdichters bei Wassereindüsung

注水时轴流式涡轮压缩机叶片周围流动行为的基本研究

• 批准号: 34509739
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Franz Joos
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Thermodynamik der Luft- und Raumfahrt (ITLR)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2011-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/34509739?language=en
• 关键词: Grundlegende; Untersuchungen; zum; Verhalten; der

Bei stationären Gasturbinen dient die Eindüsung von Wassersprays in den Verdichtereinlauf der Leistungserhöhung, die neben dem Abdecken von Spitzenlasten gerade bei vermehrtem Einsatz von Wind- und Solarenergie zum schnellen Ausregeln von Leistungsschwankungen eingesetzt werden kann. Durch die Wassereinspritzung und der daraus folgenden Verdunstungskühlung vor und innerhalb des Verdichters wird die Verdichtungsarbeit reduziert und der Massenstrom erhöht. Je nach Betriebsbedingungen und Feinheit des Sprays gelangt ein Anteil der Wassertropfen in die Verdichterbeschaufelung und verdunstet erst während der Verdichtung unter Wechselwirkung mit der Beschaufelung.Schlagen die Wassertröpfchen auf die Beschaufelung auf, so ist aufgrund des Wandfilms auf dem Profil und der nachfolgenden Zerstäubung der ablaufenden Wandfilme an der Hinterkante mit einer Erhöhung der Profilverluste und mit Schaufelerosion zu rechnen. Andererseits beeinflusst die geänderte Dichte der Zweiphasenströmung den Abströmwinkel der Beschaufelung und damit direkt den Wirkungsgrad der Komponente. Zur optimalen Auslegung des Verdichters unter trockenen und nassen Bedingungen ist die Kenntnis der lokalen Auswirkungen der Zweiphasenströmung erforderlich.Das vorliegende Projekt dient der grundlegenden Untersuchung der auftretenden physikalischen Phänomene und deren numerischer Modellbildung. Insbesondere werden unter relevanten Mach-Zahlen im Bereich von 0,5 bis 1,1 die Zerstäubung von Flüssigkeiten an luftumströmten Kanten sowie in stark beschleunigten Strömungen, die Trajektorien des Sprays, sowie die Tropfen- Wand-Interaktion experimentell und numerisch untersucht. Als Ergebnis sollen Korrelationen erarbeitet werden, die in numerischen Codes implementiert werden. Hiermit kann das Verhalten von Wassertropfen unterschiedlichen Durchmessers in Verdichterströmungen berechnet werden. Der gewonnene Code wird an Messungen des Benetzungsverhaltens und der Zerstäubung an einer ebenen Verdichterkaskade validiert. Zusätzlich werden die gemessenen Abströmbedingungen mit den numerischen Vorhersagen verglichen.Die anspruchsvollen Ziele der detaillierten numerischen und experimentellen Erfassung der Zweiphasenströmung im komplexen Strömungsfeld eines Axialverdichters werden somit weiter verfolgt und die Arbeiten der ersten Förderperiode fortgesetzt.

德国风能与太阳能研究中心（德国风能与太阳能研究中心）德国风能与太阳能研究中心（德国风能与太阳能研究中心）德国风能与太阳能研究中心（德国风能与太阳能研究所）Durch die Wassereinspritzung und der daraus folgenden verdunstingsk<e:1> hlung vor and innerhalb des ververters and die ververtstungsarbeit reduziert und der Massenstrom erhöht。在德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国Schlagen die Wassertröpfchen auf die Beschaufelung auf, so ist aufgrund des Wandfilms aufdem profile der nachfolgenden Zerstäubung der ablaufenden wandfilm and der Hinterkante te iner Erhöhung der Profilverluste and mit Schaufelerosion zu rechen。Andererseits beeinflist die geänderte Dichte der Zweiphasenströmung den Abströmwinkel der Beschaufelung und damit direckt den Wirkungsgrad der Komponente。在此基础上，研究人员提出了一种新的解决方案，即对肯尼迪的解决方案进行研究。Das vorliegende project dient der grundlegenden Untersuchung der auftretenden physicalischen Phänomene and deren numerischer modelmodelbildung。insbesonere werden unterteren machi - zahlen im Bereich von 0,5 bis 1,1 die Zerstäubung von flisigkeiten and luftumströmten Kanten sowie in stark beschleunigten Strömungen, die Trajektorien des Sprays， sowie die Tropfen- Wand-Interaktion实验和数值研究。在数字编码中实现数字编码。在Verdichterströmungen berechnet werden的研究。Der gewonene Code wind和Messungen des Benetzungsverhaltens在Zerstäubung和einer ebenen verdihterkaskade validert下。Zusätzlich werden die gemessenen Abströmbedingungen mit den numerischen Vorhersagen verglichen。Die anspruchsvollen Ziele der detail - liliernumerischen and experimentellerfassung der Zweiphasenströmung in komplexen Strömungsfeld eines轴向判决书werden someit weter verfolt and Die arbeen der ersten Förderperiode fortgesetzt。