Untersuchung von verschiedenen Ueberstroemgehaeusen auf das Ausgleichsverhalten des ungleichmaessig angestroemten mehrstufigen Teils einer Turbine mit Teilbeaufschlagung Abschlussbericht

In this research project, the uneven incoming flow of the multi-stage part of an experimental turbine with nozzle group regulation is examined experimentally depending on the outgoing flow conditions of the control stage and the geometry of the overflow housing. The flow field is measured after the exit from the tubine. Information can thus be obtained on the reduction of the nonuniformity in the multistage part. The progress of flow equalisation inside the multi-stage fully loaded part is followed up via wall pressure holes between the rows of blades. The degree of loading, the pressure characteristic of the control stage and the pressure ratio over the control stage are varied in the series of experiments. In addition, the geometry of the housing contour of the overflow channel is changed. At full loading, there is nearly even flow in front of the multi-stage part. With decreasing degree of loading, the nonuniformity of the incoming flow rises at a constant pressure ratio. If at part load, only individual sectors are loaded, very great disturbances occur. The arrangement of the loaded sectors affects the unevenness. Frequent changing of closed and open sectors around the circumference calms the flow. For positive inlet rotational flow, compensation is small.The effects of the examined geometries of the overflow channel are very slight. The measured nonuniformity is completely compensated at the latest after the 3rd stage. After the multi-stager part, all speed variations are therefore reduced.(orig./AKF)In diesem Forschungsvorhaben wird die ungleichfoermige Anstroemung des mehrstufigen Teils einer Versuchsturbine mit Duesengruppenregelung in Abhaengigkeit der Abstroemverhaeltnisse der Regelstufe und der Geometrie des Ueberstroemgehaeuses experimentell untersucht. Auch am Austritt der Turbine wird das Stroemungsfeld vermessen. Dadurch koennen Aussagen ueber den Abbau der Ungleichfoermigkeit im mehrstufigen Teil getroffen werden. Der Fortschritt des Stroemungsausgleichs innerhalb des mehrstufigen, vollbeaufschlagten Teils wird zusaetzlich ueber Wanddruckbohrungen zwischen den Schaufelreihen verfolgt. In den Versuchsreihen werden der Beaufschlagungsgrad, die Druckkenngroesse der Regelstufe und das Druckverhaeltnis ueber der Regelstufe variiert. Zusaetzlich wird die Geometrie der Gehaeusekontur des Ueberstroemkanals veraendert. Bei Vollbeaufschlagung liegt vor dem mehrstufigen Teil eine nahezu ausgeglichene Stroemung vor. Mit abnehmendem Beaufschlagungsgrad steigt bei konstantem Druckverhaeltnis die Ungleichfoermigkeit der Anstroemung in Umfangsrichtung. Werden bei Teillast nur einzelne Sektoren beaufschlagt, so entstehen sehr grosse Stoerungen. Die Anordnung der beaufschlagten Sektoren beeinflusst ebenfalls die Ungleichfoermigkeit. Der mehrfache Wechsel geschlossener und offener Sektoren ueber dem Umfang beruhigt die Stroemung. Bei Mitdrall ist der Ausgleich gering. Die Auswirkungen der untersuchten Geometrien des Ueberstroemkanals sind sehr gering. Die gemessenen Ungleichfoermigkeiten sind spaetestens nach der 3. Stufe vollstaendig ausgeglichen. Daher sind hinter dem mehrstufigen Teil alle Geschwindigkeitsschwankungen abgebaut. (orig./AKF)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RA 1581(594) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Wirtschaft, Bonn (Germany); Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen e.V., Koeln (Germany)DEGerman

Ungleichmaessig beaufschlagte Turbinenstufen. Auswirkungen ungleichmaessiger Beaufschlagung auf die Durchstroemung der anschliessenden Turbinenstufen Abschlussbericht

SIGLEAvailable from TIB Hannover: RA 1581(527) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Wirtschaft, Bonn (Germany); Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen e.V., Koeln (Germany)DEGerman

TurboTech 1.2.1.6: Filmkuehlung unter dem Einfluss der Rotor-Stator-Wechselwirkung

Available from TIB Hannover: F95B2203+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman

TurboTech 1.1.1.4: Entwicklung pneumatischer Miniatursonden fuer instationaere Stroemungsmessungen

Available from TIB Hannover: F95B2205+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman

Einfluss der Wechselwirkung Rotor/Stator auf die Rotor-Filmkuehlung Abschlussbericht

The knowledge about the transient behavior of the boundary layer is quite necessary to achieve an effective cooling of turbine rotor blades that are highly stressed both mechanically and thermally. In this work, experiments were carried out for a single stage research turbine with cooled guide vanes. Flows at the leading edges of rotor blades were measured to get detailed information about the aerodynamics. Varied in the exerpiments were the main parameters such as the rotor load and the massflow of cooling gas from the trailing edge of the upstream guide vanes. The temperature of cooling gas and hot gas massflow are nearly equal. Four hot-film probes were placed on the leading edge region of the rotor blades to see the fluctuation of the stagnation point. Numerical investigations were also performed along with experiments to clarify the flows in the leading edge region. The results shows that in the case of zero coolant flow from guide vanes, the turbulence becomes intensified by increasing offdesigne blade load. Regions with high turbulence intensity were detected on the suction side since the flow direction was turned to the pressure side. This leads to a higher heat flow and thus to a higher possibility of 'hot-spots'. Measurements with non-zero cooling gas flow show higher turbulence intensity than those without coolant flux. The ejected coolant mass flow can not be detected by the voltage signals of the hot-film. It can be seen only in the different frequency spectra of hot-film signals. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F96B1331+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Bonn (Germany)DEGerman

Waerme- und Stoffuebertragung bei der Kondensation von gesaettigtem Dampf und von Dampf aus gesaettigten Dampf-Gasgemischen an eingespruehten Tropfen, deren Temperatur unterhalb der Tautemperatur liegt Schlussbericht

SIGLEAvailable from TIB Hannover: FR 4920 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

TurboTech 1.1.1.20: Einsatz und vergleichende Ueberpruefung von instationaer messenden pneumatischen Miniatursonden in Verdichter- und Turbinenstufen

Experimental flow analysis in turbomachinery requires measuring techniques capable to determine the unsteady flow quantities as pressure and velocity. Pneumatic pressure probes are commonly used for determining steady flow quantities. For unsteady flow investigations a pneumatic resonant measuring system is used to transmit the unsteady pressure signals from the probes head to the pressure transducers mounted in or at the end of the probe shaft. Within the research work probes are built and tested. The results are verified by Laser-Doppler-Velocimetry. Final tests were carried out in a high temperature gas turbine. The report gives an analysis and a comparison of the measuring results on a strong theoretical background. The results are discussed and evaluated in detail. (orig.)Die Analyse der Stroemung in Turbomaschinen erfordert Messverfahren zur Messung auch der instationaeren Stroemungsgroessen, insbesondere von Druck und Geschwindigkeit. Im Rahmen des Vorhabens ist die Einsatzfaehigkeit eines pneumatisch resonanten Messverfahrens fuer instationaere Mehrlochsondenmessungen anhand von Referenzmessungen mittels Laser-Doppler-Anemometrie, einem prinzipiell anderen, beruehrungslosen Messverfahren, ueberprueft worden. Ferner sind Testmessungen im Rotornachlauf einer stationaeren Hochtemperatur-Gasturbine durchgefuehrt worden. Der Bericht enthaelt die grundlegenden theoretischen Zusammenhaenge bezueglich der eingesetzten Messverfahren und der Stroemungsphysik, eine Darstellung der im Rahmen der Messtechnikentwicklung durchgefuehrten Messungen sowie eine Analyse der erzielten Ergebnisse. (orig.)Available from FIZ Karlsruhe / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Bonn (Germany)DEGerman

An acoustical model to predict combustion driven oscillations

Premixed combustion systems used in modern gas turbines for environmental compatibility reasons exhibit a tendenc of generating strong combustion driven oscillations, eventually associated with the risk of component or even engine failure. Hence, the design parameters and the operating conditions must be such as to avoid this type of unstable operation. To predict the stability limits, an acoustical model has been developed making use of the steady state operating parameters of the flame plus the geometry of the relevant components of the combustion chamber. Due to the modular structure of the model, the entire combustion chamber may be described using either units with a simple geometry and well know acoustical behaviour or sub-models of complex shaped components the characteristic properties of which then to be obtained from a separate numerical or experimental analysis. The non-isentropic dynamic behaviour of various types of flames can be incorporated into the model as separate modules in terms of appropriate transfer functions. The stability limits as well as the oscillation frequencies of a test combustor have been measured and found in good agreement with the calculated data. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: D.Dt.F. QN1(2,33) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman

TurboTech 1.1.1.5: Analyse der instationaeren Stroemung in Einzelgittern eines mehrstufigen Verdichters einer Hochtemperaturgasturbine mittels pneumatischer Miniatursonden

Available from TIB Hannover: F95B2204+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman

Aerodynamik von filmgekuehlten Turbinenschaufeln bei unterschiedlicher Kuehlkonfiguration Kurzfassung des Abschlussberichts zum AG Turbo Vorhaben Turbo Tech 1.331

The effects of different cooling configuration on the aerodynamics of film-cooled turbine blades were investigated systematically. Both the effects on the rotor flow of blowout at the back edge of the guide blade and the interactions between cooling air blowout in the rotor and periodically fluctuating inflow were to be analyzed. The project comprised three stages: Stator cooling, rotor cooling, and combined stator and rotor cooling.Ziel des Vorhabens war die systematische Untersuchung unterschiedlicher Kuehlkonfigurationen auf die Aerodynamik filmgekuehlter Turbinenschaufeln. Sowohl die Beeinflussung der Rotorstroemung durch die Ausblasung an der Leitradhinterkante als auch die Wechselwirkung zwischen Kuehlluftausblasung im Rotor und periodisch flukturierender Anstroemung sollten analysiert werden. Die Bearbeitung des Projektes war in drei Abschnitten geplant. Im ersten Schritt sollte die reine Statorkuehlung, im zweiten die reine Rotorkuehlung und in einem dritten Schritt eine Kombination aus Stator- und Rotorkuehlung untersucht werden. (orig.)Available from TIB Hannover: F02B1461 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Bildung und Forschung, Berlin (Germany)DEGerman