Ring-Brennkammer-Prüfstand

Die atmosphärische Ringbrennkammer wurde im Rahmen des SFB871 (Regeneration komplexer Investitionsgüter) am ITV in Betrieb genommen. In diesem Anwendungsfall diente sie der modellhaften Untersuchung von Brennerdefekten in Gasturbinen, mit dem Ziel anhand differenzierbarer Störsignaturen im Abgasstrahl frühzeitig vorliegende Defekte detektieren zu können, ohne eine vollständige Demontage des Triebwerks vorzusehen.

a) Aktueller vorgemischter Drallbrenner; b) Draufsicht der Ringbrennkammer; c) Flammenensemble im Betrieb; d) Schnittansicht Ringbrennkammer

Beschreibung

Der atmosphärische Ringbrennkammer-Prüfstand ermöglicht die Untersuchung der Flammeninteraktionen in einem Modellaufbau einer Gasturbinen-Brennkammer.

Die Zufuhr der Verbrennungsluft und der Brenngase erfolgen präzise über (M + W Instruments Massflow-Controller). Die Besonderheit des Aufbaus stellt dabei die getrennte Regelung, sowie eine mögliche Schiefstellung eines Brenners unabhängig der restlichen sieben Brenner dar. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, Einflüsse auf die Abgassignatur und die Flammeninteraktionen durch einen Defekt oder eine Regelabweichung eines Brenners zu untersuchen. Der Aufbau verfügt zusätzlich über eine Mantelstromkühlung des inneren und äußeren Quarzglases und ermöglicht damit auch Versuche über den bisherigen Leistungsbereich hinaus.

Die Kenntnisse der Untersuchungen können, neben der Adaption von Abgas- und Temperaturmesstechniken (NOx, CO, CHx, H2O), durch die Nutzung optischer zeitlich und räumlich aufgelöster Messtechniken (OH-PLIF, PIV, Acetontracer-LIF) vertieft werden und durch ein bereits vorhandenes numerisches Simulationsmodell auf eine Vielzahl von Parametern angewendet werden.

Die Kombination des atmosphärischen Einzelbrenner-Prüfstandes und der atmosphärischen Ringbrennkammer ebnet durch genaue messtechnische Betrachtungsmöglichkeiten den Weg zur Skalierung auf ein erhöhtes Leistungsniveau von Prototypengeometrien.

Technische Daten

Thermische Leistung pro Brenner 20 kW (CH4)
Kraftstoffe CH4, H2
Maximaler Brennluftvolumenstrom

1000 ln/min (Einzelbrenner)

5000 ln/min (Brenner 2-8)

Druckbereich Atmosphärisch

Ansprechpartner

Lars Koch, M. Sc.
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
Adresse
An der Universität 1
30823 Garbsen
Gebäude
Raum
222
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