Angewandte Berechnungsverfahren für Turbomaschinen

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Steckbrief

Eckdaten

Abschluss:
Bachelor, Master
Semester:
Wintersemester
Organisationseinheit:
Institut für Strahlantriebe und Turbomaschinen
Sprache:
Deutsch
 

Inhalt

Turbomaschinen spielen in weiten Teilen unseres Lebens eine bedeutende Rolle. Sie sind Antriebe nahezu aller modernen Flugzeuge, werden im Bereich der Stromerzeugung eingesetzt oder sind wichtiger Bestandteil in Anlagen der Prozessindustrie. Dabei werden immer höhere Anforderungen in Bezug auf Effizienz, Emissionen und Leistungsfähigkeit gestellt. Um diesen Herausforderungen begegnen zu können ist ein tiefes Verständnis der Thermodynamik, Aerodynamik und Strukturmechanik von Turbomaschinen erforderlich.

In dieser Veranstaltung legen die Studierenden selber in Kleingruppen die Beschaufelung einer Verdichterstufe unter vorgegebenen Randbedingungen aus. Dazu werden in den ersten Terminen die erforderlichen physikalischen Grundlagen kurz zusammengefasst. Aufbauend auf diesem Wissen wird anschließend der Auslegungsprozess für eine Turbomaschine durchlaufen. Neben der aerodynamischen Auslegung, für die typische Berechnungsverfahren für die Vorauslegung zum Einsatz kommen, erfolgt auch eine strukturmechanische Bewertung des Designs.

In der abschließenden Prüfung stellen die Kleingruppen das Ergebnis ihrer Auslegung in Form einer Präsentation vor. Zudem erfolgt eine individuelle Prüfung zu den theoretischen Grundlagen.

 

Themengebiete

  • Vorauslegung einer Turbomaschine mittels Mittelschnittverfahren
  • Vorauslegung einer Turbomaschinenschaufel mittels Joukowski Transformation und dem CAD Programm p-desk
  • Anwendung von CFD-Berechnungsverfahren (MISES: 2D Euler-Grenzschicht-Verfahren)
  • Anwendung von Berechnungsverfahren zur statischen und dynamischen Festigkeit der Turbomaschinenschaufel
  • Durchführung eines Reviews zur Ergebnispräsentation
 

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