CFD-Simulation von Drallströmungen zur Kühlung von Turbinenschaufeln

  • chair:Kühlung von Turbinenrotorschaufeln
  • type:Numerische Masterarbeit
  • tutor:

    Dogan Bicat, M. Sc.

Text 5420

Abbildung links: Biegger, C., & Weigand, B. (2015). Flow and heat transfer measurements in a swirl chamber with different outlet geometries. Experiments in Fluids. Abbildung rechts: Biegger, C., Sotgiu, C., & Weigand, B. (2015). Numerical investigation of

Für die verbesserte Kühlung von Turbinenschaufeln wird am ITS an effizienten und effektiven Kühlmethoden geforscht. Ein vielversprechender Kandidat ist die sogenannte Zyklonkühlung. Bei dieser Methode wird eine stark drallbehaftete Strömung in einem Kühlkanal einer Turbinenschaufel generiert. Hierbei treten hohe Geschwindigkeitsgradienten in der Nähe der Kanalwände auf, wodurch letztlich der Wärmeübergang erhöht und dadurch die Schaufel stärker gekühlt wird.

Für die Anwendung dieser Kühlmethode in Turbomaschinen sind weitere Untersuchungen notwendig. Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll das Profil einer Drallströmung für unterschiedliche Kanalformen und Randbedingungen analysiert werden. Dafür sollen CFD-Simulationen mit STAR-CCM+ durchgeführt werden. Eine Schwierigkeit hierbei ist die korrekte Modellierung der Turbulenz. Deswegen sollen im Rahmen dieser Arbeit unterschiedliche Turbulenzmodelle (RANS, DES, LES) verwendet und miteinander verglichen werden.

Wenn Sie Interesse an dieser Arbeit haben, melden Sie sich bei Dogan Bicat für ein Gespräch.

Idealerweise haben Sie Vorkenntnisse in den Bereichen: CFD-Simulation, Turbulenzmodelle, Grenzschichtströmung, STAR-CCM+, Siemens NX.