KW21 II

FORSCHUNGSINITIATIVE KRAFTWERKE DES 21. JAHRHUNDERTS

BY 16 GV Experimentelle Untersuchung und Modellierung von selbstzündungsgetriebenen Transversalmoden in Gasturbinen-Brennkammern mit hoher Oxidatorvorheizung

Arbeitsfeld:

Neben den mittelfrequenten Schwingungen und den nieder- oder mittelfrequenten Löschpulsationen können in Gasturbinen-Brennkammmern vor allem bei hohen Oxidatortemperaturen hochfrequente Pulsationen auftreten, deren Feedback-Mechanismus noch nicht verstanden ist. Im Vorhaben soll ein Experiment mit hochfrequenter Anregung solcher Moden an einem verkleinerten Brennkammermodell mit rechtwinkligem Querschnitt durchgeführt werden, um die Korrelation des momentanen Strömungsfelds mit der momentanen Wärmefreisetzungsverteilung zu messen. Die Untersuchungen sollen mit Erdgas als Brennstoff beginnen und dann auf Gasmischungen aus Erdgas und einem zweiten Brennstoff zur Erhöhung der Reaktivität ausgedehnt werden, da die Einführung reaktiverer Brennstoffe wahrscheinlich auch bei im Fall von Erdgas rein aerodynamisch stabilisierten Brennern vermehrt hochfrequente Schwingungen zur Folge haben wird. Aus den experimentellen Ergebnissen soll ein Modell für die Kopplung der Wärmefreisetzungsschwankung mit dem akustischen Feld abgeleitet werden. Dies soll in ein numerisches Werkzeug für die Berechnung hochfrequenter Schwingungen implementiert werden, welches das akustische Feld über eine FEM-Methode erfasst.

Projektpartner: