Experimentelle und numerische Validierung eines Machzahlskalierten Hochdruckturbinenstators

Masterthesis

Hintergrund:

Das Large Scale Turbine Rig (LSTR) ist ein 1,5 stufiger Turbinenprüfstand des GLR, auf dem Untersuchungen zur Aerodynamik von Turbinen durchgeführt werden.

Der Prüfstand ist mit einem Fokus auf hohe Modularität entworfen worden. Dadurch ist eine Vielzahl von Geometrieparametern variierbar. Diese Modularität wurde auch auf den Stator der zweiten Stufe ausgeweitet. In diesem Zusammenhang ist das Schaufeldesign dem Stand der Hochdruckturbinenaerodynamik angepasst und erneuert worden. Das Design wurde von RRD zur Verfügung gestellt und vom GLR in den Prüfstand integriert und vermessen.

Die Ergebnisse sollen in dieser Arbeit ausgewertet, und mit dem Design Ziel verglichen werden.

Auf bestehenden CFD Modelle kann dabei aufgebaut werden, wobei eine Anpassung der Randbedingungen durchzuführen ist. Anschließend sollen mit RANS Rechnungen die experimentellen Ergebnisse nachvollzogen werden. Als Vergleichsbasis stehen darüber hinaus die Auslegungsrechnungen zu Verfügung.

Der wichtigste Aspekt der Arbeit ist der detaillierte und kritische Vergleich der numerischen Ergebnisse mit den experimentellen Daten. Die Unterschiede müssen herausgearbeitet, begründet und wenn nötig mit weiteren Rechnungen untersucht werden. Dieser Schritt schließt auch die physikalische Interpretation und Bewertung der Strömungsvorgänge ein.

Fähigkeiten und Qualifikationen

  • Sehr gute Kenntnisse in der Aerodynamik, Thermodynamik, Wärme- und Stofftransport
  • Gute Kenntnisse in Konstruktion CAD und Strömungssimulation CFD (Theorie und Software, z.B. ANSYS CFX) sowie MS-Office (Excel)
  • Gute Englischkenntnisse