Beschreibung

Der Versuchsstand für adaptive Dichtungen am Institut für Thermische Strömungsmaschinen wurde im Rahmen eines Forschungsprojekts im Jahr 2015 aufgebaut. Der modulare Aufbau ermöglicht es eine Vielzahl unterschiedlichster zukunftsweisender Dichtungstechnologien als skalierte Gesamtmodelle zu untersuchen. Die Expertise reicht von statischen Labyrinthdichtungen zu dynamischen adaptiven Dichtungen (radial und axial) und der Bestimmung ihres charakteristischen Betriebsverhaltens. Dafür werden die Dichtungsleckage und die Betriebsspaltweite hochgenau und -frequent erfasst, um auch dynamische Effekte auflösen zu können. Mit dem variablen Vordrallsystem kann die Zuluft mit einer tangentialen Geschwindigkeit bis zu 100 m/s verdrallt werden. Dabei werden Vordrücke bis 10 bar und Drehzahlen bis 10 000 1/min realisiert ^[1].

Möglichkeiten

Untersuchung von zukunftsweisenden statischen und dynamischen Dichtungskonzepten
Leckagemassenströme bis 700 g/s
Variable Anströmbedingungen mit verdrallter Strömung
Vordrücke bis 10 bar / Gegendruck bis 4 bar
Verfahrbares Gehäuse zur Simulation von Relativbewegungen zwischen Rotor und Stator: Axialer Verfahrweg (+/- 10 mm) / Radialer Verfahrweg (+/- 3mm)
Drehzahlen bis zu 10 000 1/min

Messtechnik & Steuerung

Modernste Messverfahren zur hochpräzisen Bestimmung des Dichtspalts (Laser, Optisch und Kapazitiv) und der Gehäuseposition relativ zum Rotor
Druckaufnehmer zur Erfassung und Regelung der anliegenden Druckrandbedingungen
Stufenlose Erfassung des Massenstroms von 3 – 700 g/s mit einer geregelten Messblendenstrecke
Überwachung der Drehzahl und des Drehmoments
Hochfrequente und -präzise Datenerfassung mit NI CompactDAQ-Systemen
Versuchsstandsteuerung mit NI LabVIEW und Beckhoff SPS

Quelle:

[1] Beermann, L. S., Höﬂer, C. und Bauer, H.-J. (2015). „Design of a High-Speed Rotating Test Rig for Adaptive Seal Systems“. In: ASME Turbo Expo 2015: Turbomachinery Technical Conference and Exposition . American Society of Mechanical Engineers.