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Der Einfluss der Eintrittsgeometrie auf die Kühlwirkung einer konturierten Filmkühlbohrung mit kühlluftseitiger Queranströmung

Marc Fraas (Taschenbuch, Deutsch)

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Beschreibung
Zur Erreichung höherer Wirkungsgrade steigen Druckverhältnis und Turbineneintrittstemperatur von Gasturbinen stetig. In der Folge ist eine intensive Kühlung der thermisch hochbelasteten Komponenten, insbesondere im Hochdruckbereich, erforderlich. Hier wird in modernen Gasturbinen unter anderem Filmkühlung zur Absenkung der Schaufeloberflächentemperaturen eingesetzt. Zur Ermöglichung sehr hoher Turbineneintrittstemperaturen und zur Reduzierung der durch die Kühlung entstehenden Verluste ist eine Steigerung der Kühlwirkung von Interesse. In der vorliegenden Arbeit werden neuartige, am Eintritt veränderte Filmkühlbohrungsgeometrien untersucht. Solche Bohrungen werden zukünftig durch den Einsatz neuer Fertigungsverfahren wie beispielsweise der additiven Fertigung herstellbar sein. Die Untersuchungen finden experimentell an einem generischen Versuchsstand unter Einhaltung aller relevanten Ähnlichkeitskenngrößen statt. Es werden hochaufgelöste Infrarotmessungen durchgeführt und die Größen Filmkühleffektivität und Wärmeübergang werden bis 50 Bohrungsdurchmesser stromab der Bohrung bestimmt. Die Ergebnisse zeigen erstmals, dass im Fall einer kühlluftseitigen Queranströmung eine Steigerung der Filmkühlwirkung von Diffusorbohrungen durch eine Verbesserung der Bohrungseintrittsgeometrie erzielt werden kann. Diese Steigerung ist auf eine erhöhte Filmkühleffektivität und einen reduzierten Wärmeübergang aufgrund der neuen Eintrittsgeometrien zurückzuführen.
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Technische Daten


Erscheinungsdatum
27.08.2019
Sprache
Deutsch
EAN
9783832549701
Herausgeber
Logos Berlin
Serien- oder Bandtitel
Forschungsberichte aus dem Institut für Thermische Strömungsmaschinen
Sonderedition
Nein
Autor
Marc Fraas
Seitenanzahl
178
Einbandart
Taschenbuch
Bandzählung
78
Schlagwörter
Filmkühlung, Gasturbinen, Wärmeübergangsmessungen, Bohrungsgeometrie, Kühlluftströmung
Thema-Inhalt
TH - Energietechnik, Elektrotechnik und Energiemaschinenbau TGBN - Motoren und Antriebstechnik THF - Technologien für fossile Brennstoffe, allgemein TRP - Luft- und Raumfahrttechnik
Höhe
240 mm
Breite
17 cm

Hersteller: Logos Verlag Berlin GmbH, Georg-Knorr-Str. 4, Geb. 10, Berlin, Deutschland, 12681, redaktion@logos-verlag.de

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