Luftfahrtantriebe

ECOFlex-turbo 3.4.4 -

Flexibles Luftsystem

Ziel des Vorhabens ist die gezielte Ausarbeitung umsetzbarer Konzepte flexibler Sekundärluftsysteme (SAS). Hierfür wird eine bestehende Methode zur Auslegung von über den Betriebsbereich regulierbaren Sekundärluftmassenströmen um wichtige Teilmodelle zur Beschreibung von Sekundäreffekten im SAS erweitert. Dies beinhaltet u. a. eine detaillierte Modellierung der durch Scheibenpumpen induzierten Verlusten und die Einbindung eines Mittelschnittverfahrens zur Verbesserung zwischen SAS- und Kreisprozesssimulation. Zusätzlich werden weitere Luftsystemverbraucher modelliert, deren kritischen Anforderungen bei der Auslegung des SAS zwingend zu berücksichtigen sind. Ebenfalls werden die Gewichte der für ein flexibles SAS erforderlichen Steuerungselemente abgeschätzt.

Mit der Methode werden Sensitivitätsstudien an veränderten Sekundärluftführungen durchgeführt, die ein besseres Verständnis der Auswirkungen flexibler SAS auf Verdichter, Turbine, Luftsystemverbraucher und Leistungsparameter der Gasturbine liefern. Auf dieser Grundlage werden Empfehlungen zur gezielten Auslegung flexibler SAS erstellt und in einer Konzeptstudie erprobt. Endprodukt ist der Demonstrator eines flexiblen SAS auf Modellebene, der die Vorteile flexibler SAS auf technischer Ebene einer abschließenden Bewertung zugänglich macht.

Dieses Projekt baut auf wesentlichen, im Projekt AG Turbo 2020 3.1.4 gewonnenen Erkenntnissen auf.

Verwendete Software:

  • IPSM (simulation environment, based on NetBeans IDE)
  • GTlab (synthesis model)
  • Flowmaster (SAS model)


Die Untersuchungen werden im Rahmen des Verbundvorhabens ECOFlex-turbo der AG Turbo durchgeführt und mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter dem Förderkennzeichen 03ET7091I gefördert. Die Autoren danken der AG Turbo und Rolls-Royce Deutschland für die Unterstützung. Die Verantwortung für den Inhalt liegt allein bei den Autoren.

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Dominik Woelki

Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie sowie Rolls-Royce Deutschland, 2016/2020

Fachgebietsleitung

Referenzen

2020

Woelki, D.; Peitsch, D.
Flexibles Luftsystem
2020

2019

Woelki, D.; Peitsch, D.
A Framework for Applied Component Zooming in Gas Turbines
In Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Editor
Oktober 2019
Woelki, D.; Peitsch, D.
Modeling and Potentials of Flexible Secondary Air Systems Regarding Mission Fuel Burn Reduction and Blade Creep Life
In ISABE, Editor
September 2019