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TU Berlin

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ECOFlex-turbo 3.4.4


Flexibles Luftsystem

Ziel des Vorhabens ist die gezielte Ausarbeitung umsetzbarer Konzepte flexibler Sekundärluftsysteme (SAS). Hierfür wird eine bestehende Methode zur Auslegung von über den Betriebsbereich regulierbaren Sekundärluftmassenströmen um wichtige Teilmodelle zur Beschreibung von Sekundäreffekten im SAS erweitert. Dies beinhaltet u. a. eine detaillierte Modellierung der durch Scheibenpumpen induzierten Verlusten und die Einbindung eines Mittelschnittverfahrens zur Verbesserung zwischen SAS- und Kreisprozesssimulation. Zusätzlich werden weitere Luftsystemverbraucher modelliert, deren kritischen Anforderungen bei der Auslegung des SAS zwingend zu berücksichtigen sind. Ebenfalls werden die Gewichte der für ein flexibles SAS erforderlichen Steuerungselemente abgeschätzt.

Mit der Methode werden Sensitivitätsstudien an veränderten Sekundärluftführungen durchgeführt, die ein besseres Verständnis der Auswirkungen flexibler SAS auf Verdichter, Turbine, Luftsystemverbraucher und Leistungsparameter der Gasturbine liefern. Auf dieser Grundlage werden Empfehlungen zur gezielten Auslegung flexibler SAS erstellt und in einer Konzeptstudie erprobt. Endprodukt ist der Demonstrator eines flexiblen SAS auf Modellebene, der die Vorteile flexibler SAS auf technischer Ebene einer abschließenden Bewertung zugänglich macht.

Dieses Projekt baut auf wesentlichen, im Projekt AG Turbo 2020 3.1.4 gewonnenen Erkenntnissen auf.

Verwendete Software:

  • IPSM (simulation environment, based on NetBeans IDE)
  • GTlab (synthesis model)
  • Flowmaster (SAS model)


Die Untersuchungen werden im Rahmen des Verbundvorhabens ECOFlex-turbo der AG Turbo durchgeführt und mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter dem Förderkennzeichen 03ET7091I gefördert. Die Autoren danken der AG Turbo und Rolls-Royce Deutschland für die Unterstützung. Die Verantwortung für den Inhalt liegt allein bei den Autoren.


Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Dominik Woelki

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Referenzen

A Framework for Applied Component Zooming in Gas Turbines

D. Woelki, D. Peitsch
(TU Berlin)

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2019,
Darmstadt, Germany, September 30 - October 02 2019, DLRK 2019-490174


Modeling and Potentials of Flexible Secondary Air Systems Regarding Mission Fuel Burn Reduction and Blade Creep Life

D. Woelki, D. Peitsch
(TU Berlin)

24th ISABE Conference, International Symposium on Air Breathing Engines,
Canberra, Australia, September 23-27 2019, ISABE-2019-24435

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