Aufgabenstellung

In modernen Gasturbinen sind berührungslose Dichtungen erforderlich, um den Luftstrom zwischen schnell rotierenden und stationären Oberflächen abzudichten. Diese Dichtungen arbeiten mit einer möglichst geringen Spaltbreite zwischen Rotor und Stator, so dass die Leckage reduziert wird und die maximalen Turbineneintrittstemperaturen und Druckverhältnisse erhöht werden können. Im Prüfstand für adaptive Dichtungen am ITS werden Prototypen adaptiver Dichtungen an einem Rotor getestet und mit einem kontrollierten Einlass- und Auslass-Druckluftstrom aktiviert.

In dieser Arbeit soll ein vorentwickeltes 3D-Modell um eine rotierende Oberfläche erweitert werden, um den Einfluss der Rotoroberflächengeschwindigkeit auf die Leistung einer adaptiven Dichtung zu simulieren. Sie werden ANSYS CFD-Werkzeuge verwenden, um zunächst das bestehende Modell zu verstehen und dann die erforderlichen Änderungen vorzunehmen. Das endgültige Modell sollte leicht einstellbar sein, so dass Sie eine Reihe von Drücken, Abständen und Drehzahlen eingeben können. Anschließend werden Sie untersuchen, wie die Simulationsergebnisse durch eine Änderung der Drehzahl beeinflusst werden, und anschließend diese Erkenntnisse mit den experimentellen Ergebnissen des Prüfstands vergleichen.

Dieses Projekt bietet eine praktische Anwendung der numerischen CFD-Modellierung zur Berechnung detaillierter Druck- und Geschwindigkeitsverteilungen auf der Grundlage experimenteller Daten. Vorherige Erfahrung mit ANSYS oder anderer CFD-Software ist von Vorteil.