Investigation of swirling flow for efficiency increase in axial turbine diffusers

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Die Handhabung und Nutzung der Drallkomponente der Strömungsgeschwindigkeit zur Energierückgewinnung in drallbehafteten Diffusorzuströmungen ist eine noch unzureichend untersuchte Möglichkeit, um den Diffusorwirkungsgrad zu erhöhen und dadurch eine Wirkungsgradsteigerung des Gesamtsystems zu erreichen. Grundlagenuntersuchungen zum Einfluss drallbehafteter Zuströmung unter Variation verschiedener Parameter (z.B. Drallwinkel) sollen im Rahmen dieses Vorhabens erfolgen. Die Beeinflussung des Druckrückgewinns durch Interaktion von unterschiedlichen anlagenspezifischen Einbauten (z.B. Stützrippen) mit einer drallbehafteten Zuströmung soll systematisch untersucht werden. Das Ablöseverhalten von Grenzschichten und Nachlaufdellen wird charakterisiert. Aufbauend auf den grundlegenden Ergebnissen können Auslegungskriterien für Diffusoren mit drallbehafteter Zuströmung ausgearbeitet werden. Als Vorleistung zu diesem Forschungsprojekt wurde aus Eigenmitteln des IfS ein geeigneter Modellprüfstand aufgebaut, der die sorgfältige Ermittlung der Auswirkungen realistischer Zuströmbedingungen auf das Diffusorverhalten an typischen Diffusorbauarten erlaubt.