Numerischer Vergleich eines Reynolds-skalierten mit einem Mach-ähnlichen Turbinenrotor einer Hochdruckturbine

Numeric Comparison of a Reynolds-scaled turbine rotor with a Mach-similar turbine rotor of a high-pressure turbine

Masterthesis

Hintergrund

Am Large Scale Turbine Rig (LSTR) werden fundamentale Untersuchungen zu Strömungsphänomenen und Interaktions-mechanismen in modernen Hochdruckturbinen durchgeführt. Im Fokus steht dabei ein Reynolds-skalierter Hochdruckturbinenrotor, der anhand eines Mach-ähnlichen Hochdruckturbinen-Prüfstands skaliert wurde. Die Reynolds-Skalierung bringt entscheidende Vorteile bei experimentellen Untersuchungen, bildet jedoch keine Machzahl-Effekte ab.

Gegenstand der Thesis sind die numerische Untersuchung eines Reynolds-skalierten Turbinenrotors mit einem korrespondierenden Mach-ähnlichen Turbinenrotor hinsichtlich der Vorhersage von Verlust- und Interaktionsmechanismen. Im Rahmen der Thesis ist eine geeignete Methodik zu erarbeiten, die einen Vergleich verschieden skalierter Rotoren bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen erlaubt.

Aufgaben

  • Einarbeitung und Literaturrecherche
  • Entwicklung einer Methodik zum Vergleich verschieden skalierter Turbinenrotoren
  • Durchführung numerischer Simulationen
  • Auswertung und Analyse der numerischen Ergebnisse
  • Identifikation von Ansätzen zur Übertragbarkeit Reynolds-skalierter Ergebnisse
  • Dokumentation der Ergebnisse