Professor Dr.-Ing. B. Weigand Pfaffenwaldring 31 D Stuttgart
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1 Professor Dr.-Ing. B. Weigand Pfaffenwaldring 31 D Tel.: +49 (0) 711/ Fax: +49 (0) 711/ Mail: itlr@itlr.uni-stuttgart.de Internet:
2 Wärmeübertragung
3 Wärmeübertragung Arbeitsgebiete Kühlung von Gasturbinenkomponenten Turbinenschaufeln, Brennkammern, Dichtungen, Turbinengehäuse (experimentell/numerisch) Phasenübergänge Erstarrungsphänomene (experimentell/numerisch) Grundlagen Optimierung, Turbulenzmodelle, Entropie (analytisch/numerisch)
4 Kühlung von Gasturbinenkomponenten (Schaufeln) Geometrische Modellbildung Externe Kühlung Filmkühlung Interne Kühlung Berippte Kanäle mit unterschiedlichen Querschnitten (rechteckig, trapezförmig, etc.)
5 Kühlung von Gasturbinenkomponenten Geometrische Modellbildung Weitere Kühlungsmethode: Prallkühlung Vielseitig einsetzbar: intern (Kühlung von Turbinen-Schaufeln ), extern (Kühlung von Brennkammer-Wänden,Turbinengehäuse ) Abb. Siemens PG
6 Kühlung von Gasturbinenkomponenten: Filmkühlung (experimentell/numerisch)
7 Kühlung von Gasturbinenschaufeln Flüssigkristallmesstechnik
8 Kühlung von Gasturbinenschaufeln Flüssigkristallmesstechnik x/d
9 Temperarturmessung Infrarot-Thermographie Untersuchungen zur Filmkühleffektivität Erfassung der Kühleffektivität von transpirativ gekühlten Brennkammersegmenten aus Verbundwerkstoffen
10 Kühlung von Gasturbinenkomponenten: Umlenkkanal (experimentell/numerisch)
11 Strömungsvisualisierung Particle Image Velocimetry
12 Messverfahren zur Strömungsvisualisierung Particle Image Velocimetry
13 Strömungsvisualisierung Particle Image Velocimetry Hauptströmungsrichtung
14 Phasenübergänge Erstarrungsphänomene (experimentell/numerisch)
15 Eisformationsmethode Flussbett mit Eisablagerungen am Rand Eisbildung (weiß) in einem durchströmten Kanal. Man erkennt schön die Gleichheit beider Strukturen (Quelle: Sven Olaf Neumann, ITLR)
16 Eisformationsmethode Eiskanal
17 Eisformationsmethode Anwendung interne Durchströmung von Turbinenschaufeln
18 Eisformationsmethode Anwendung externe Umströmung von Turbinenschaufeln
19 Kühlung von Gasturbinenkomponenten: Prallkühlung (experimentell/numerisch)
20 Arten von Lösern: Kühlung von Gasturbinenkomponenten Numerik Grenzschicht Codes (z.b. Texstan ) Kommerzielle Codes (z.b. CFX, Fluent) Eigene Programme in Fortran / C (z.b. Hybrid/FASTEST) Arten von Lösungsverfahren: 2D Finite Differenzen Verfahren 2D/3D Finite Volumen Verfahren 3D Finite Element Verfahren Rechnungen auf Workstations und Supercomputern (HLRS)
21 Kühlung von Turbinengehäuse (externe Kühlung) Numerik Prallstrahl LPT ACC System Prallkühlung: Flexibilität und Robustheit Komplexes Strömungsfeld (Strahl-Wechselwirkung, Querströmung...) Hohe Wärmeübergänge möglich Abb. MTU
22 Kühlung von Turbinengehäuse (externe Kühlung) Numerik Gitter für Numerik Strömungsverlauf Numerische Simulationen mit dem kommerziellen Code- Paket ANSYS CFX Lokale Nusselt-Zahl Verteilung
23 Kühlung von Turbinengehäuse Numerik: Erhöhung des Wärmeübergangs mittels Rippen
24 Aussichten beim ITLR
25 Studien- und Diplomarbeiten Möglichkeit zu Studien- und Diplomarbeiten in allen Gebieten Grundlagenorientierte, analytische, experimentelle oder numerische Arbeiten Mitarbeit an Projekten aus der Industriepraxis oder Zusammenarbeit mit Forschungspartnern möglich Nähere Informationen hierzu gibt es direkt bei den Mitarbeitern oder unter
26 Wärmeübertragung Ansprechpartner: Dr.-Ing. Olaf Neumann, Wissenschaftliche Mitarbeiter: Dipl.-Ing. Fahmi Ben Ahmed Dipl.-Ing. Christoph Biegger Dipl.-Ing. Robin Brakmann Dipl.-Ing. Christian Egger Dipl.-Ing. Christian Haase Dr.-Ing. Joachim Karnahl Dr.-Ing. Cun-Liang Liu Dipl.-Ing. Barbara Mayer Dr.-Ing. Rico Poser Dipl.-Ing. Simon Schüren Dr.-Ing. Sebastian Spring Dipl.-Ing Sebastian Schulz Dipl.-Ing. Christian Waidmann Dipl.-Ing Sven Winkler
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