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Gas and steam turbines for power plants of the 21st century. Project T 1.5: Numeric simulation of transient flow in turbines Schlussbericht / Gas- und Dampfturbinen fuer das Kraftwerk des 21. Jahrhunderts. Teilvorhaben T 1.5: Numerische Simulation instationaerer Stroemung in Turbinenstufen Schlussbericht. Eingehende Darstellung

Authors
  • Moczala, M.
  • Duisburg-Essen Univ., Essen (Germany). F...
Publication Date
Jan 01, 2003
Source
OpenGrey Repository
Keywords
Language
German
License
Unknown

Abstract

Das Ziel dieser Arbeiten war die Wahl von numerischen Algorithmen und Parametern, die zuverlaessige Simulationsergebnisse sichern. In dieser Phase wurden auch Computerprogramme zur Bearbeitung der instationaeren Daten entwickelt. Zu Vergleichszwecken wurden zuerst 18 stationaere Rechnungen fuer unterschiedliche Geometrie- und Stroemungskonfigurationen durchgefuehrt. Danach wurden 45 voll instationaere Anordnungen simuliert und die Einfluesse von Mach-Zahl, Reynolds-Zahl, Inzidenzwinkel, Axialspalt, Teilungsverhaeltnis im Stator und Rotor sowie ''Clocking''-Position bei einem Stator-Rotor-Stator Aufbau untersucht. Die Ergebnisse wurden unter Beruecksichtigung der Verluste, des Zu- bzw. Abstroemverhaltens sowie der dynamischen Belastung der Beschaufelung analysiert. Der Hauptaugenmerk lag dabei auf der Betrachtung der Verluste, da zuverlaessige Vergleiche zwischen Wirkungsgraden unterschiedlicher Konfiguration eine sehr hohe Genauigkeit der Ergebnisse und der Auswertungswerkzeuge erforden. Die Verlustbetrachtung stellte bei der vorliegenden Arbeit eine besondere Herausforderung dar. (orig.) / The project was to select numeric algorithms and parameters which provide reliable simulation results. This included the development of computer programs for processing the measured data. 18 steady state calculations were carried out for different geometry and flow configurations. After this, 45 fully transient scenarios were simulated, and the influence of the Mach number, Reynolds number, angle of incidence, axial gap, division ratios in the stator and rotor, and 'clocking' position in a stator-rotor-stator set-up were investigated. The results were analyzed in consideration of loss, inflow and outflow characteristics, and dynamic loads on the turbine blades. The emphasis was on loss, as reliable comparisons between the efficiencies of different configurations necessitate very high accuracy of the results and the evaluation tools. The loss calculation was a particular challenge. (orig.) / SIGLE / Available from TIB Hannover: F04B1701 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische Informationsbibliothek / Bundesministerium fuer Bildung und Forschung (BMBF), Bonn (Germany) / DE / Germany

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