Im band 2/2008 berichtet Herr Lienig über Untersuchungsergebnisse zur Verbesserung des teillasterhaltens eines mit Wasserstoff betriebenen Verbrennungsmotors. Verbrennungsmotoren für Wasserstoffbetrieb lassen sich nach der art der Gemischbildung in Motoren mit innerer und äußerer Gemischbildung unterscheiden. Die äußere Gemischbildung weist die frei wählbaren Parameter Gemischbildungsort, -beginn und -dauer auf. An einem für Wasserstoffbetrieb umgerüsteten Verbrennungsmotoren wurde meherer Gemischbildungsvarianten aufgebaut und in Betrieb genommen. An Hand umfangreicher numerischer Untersuchungen zum Gemischbildungsvorgang zeigt sich, dass durch die Wahl der kennzeichnenden Parameter auch bei äußerer Gemischbildung die wasserstoffverteilung im Brennraum erheblich beeinflusst wird. bei der Bemischbildung des Optimierungspotenzials ist von besonderem Intresse, welches Auswirkungen die gewählten Parameter der äußeren Gemischbildung auf die anschließende Energieumsetzung im Brennraum haben. Bei der thermodynamischen Analyse der Energieumsetzung stellt sich heraus, dass sich vor allem der Brennverlauf signifikant ändert und zur Verbesserung des wirkungsgrades führt.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Ein wichtiger Beitrag zur Effizienzsteigerung von Gasturbinen kann durch Reduzierung sogenannter Sekundärströmungsverluste geleistet werden. In Axialverdichterrotoren ist der Radialspaltwirbel das dominante Sekundärströmungs-phänomen mit signifikantem Einfluss auf Verdichterwirkungsgrad und –stabilität. Die periodisch instationäre Ausprägung der Radialspaltströmung im Rotor, angeregt durch die Interaktion mit den Nachläufen stromauf liegender Statorschaufeln in mehrstufigen Verdichtern, ist jedoch messtechnisch schwer zu erfassen und daher bislang wenig verstanden.
Die vorliegende Arbeit trägt mit Hilfe systematischer, numerischer Untersuchungen zu einem tieferen Verständnis über die periodisch instationäre Sekundärströmung in Verdichtergittern durch Schaufelreihen-Interaktion bei, um bestehende Forschungslücken zu schließen. Es erfolgt zunächst die zeitaufgelöste Simulation der Strömungsphänomene in einer ebenen Schaufelkaskade mit Nachlauferzeuger und in einem mehrstufigen Axialverdichter. Anschließend wird die Übertragbarkeit der Ergebnisse aus den beiden genannten Versuchsaufbauten diskutiert. Auf Basis einer weitreichenden Parametervariation lassen sich wesentliche Einflussgrößen auf die untersuchten Interaktionsmechanismen isolieren sowie die Möglichkeiten und Einsatzgrenzen des eingesetzten URANS-Lösers TRACE bewerten.
Aktualisiert: 2020-07-14
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Das Lehrbuch enthält die wichtigsten Themengebiete und Berechnungsmethoden für Diplom- und Bachelor-Ingenieurstudiengänge, vom Allgemeinen Maschinenbau über Energietechnik, Verfahrenstechnik bis hin zur Lebensmittelverpackungstechnologie. Es kann aber auch allen Technikern und Ingenieuren im Beruf, die nur gelegentlich mit strömungsmechanischen Fragestellungen konfrontiert werden, als schnelles und übersichtliches Nachschlagewerk dienen. Zur Vorbereitung auf Masterstudiengänge mit entsprechender fachlicher Ausrichtung ist es ebenfalls geeignet.
Aus dem Inhalt: Allgemein: Inkompressible und kompressible Strömungen, Newtonsche Fluide; Hydrostatik: Druck und Dichte, Kräfte auf ebene und gekrümmte Wände, Flächenmomente, Auftrieb, Schwimmstabilität, hydrostatische Grundgleichung, Oberflächenspannung; Hydrodynamik: Stromröhre und Stromfaden, Kontinuitätsgleichung, inkompressible Bernoulligleichung, kompressible Energiegleichung, Impuls- und Drehimpulssatz, Impulskräfte, Impulsmomente, Eulersche Turbinengleichung, Navier-Stokes-Gleichungen; Ähnlichkeitstheorie: Geometrische, kinematische und dynamische Ähnlichkeit, Reynoldszahl, Machzahl, Eulerzahl, Froudezahl, laminare und turbulente Strömungen, Grenzschicht; Rohrhydraulik: Couette-Strömung, Poiseuille-Strömung, Hagen-Poiseuille-Strömung, Rohrwiderstandszahl, hydraulischer Durchmesser, turbulente Strömung, Wandrauhigkeit, Druckverlust durch Reibung, Querschnittserweiterungen, Querschnittsverengungen; Gasdynamik: Lavaldüse, Raketentriebwerk, Machkegel, ebene Düse, Turbinenschaufelkanäle, senkrechter und schräger Verdichtungsstoß, abgelöster Stoß, Über- und Unterexpansion.
Aktualisiert: 2022-04-20
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Im band 2/2008 berichtet Herr Lienig über Untersuchungsergebnisse zur Verbesserung des teillasterhaltens eines mit Wasserstoff betriebenen Verbrennungsmotors. Verbrennungsmotoren für Wasserstoffbetrieb lassen sich nach der art der Gemischbildung in Motoren mit innerer und äußerer Gemischbildung unterscheiden. Die äußere Gemischbildung weist die frei wählbaren Parameter Gemischbildungsort, -beginn und -dauer auf. An einem für Wasserstoffbetrieb umgerüsteten Verbrennungsmotoren wurde meherer Gemischbildungsvarianten aufgebaut und in Betrieb genommen. An Hand umfangreicher numerischer Untersuchungen zum Gemischbildungsvorgang zeigt sich, dass durch die Wahl der kennzeichnenden Parameter auch bei äußerer Gemischbildung die wasserstoffverteilung im Brennraum erheblich beeinflusst wird. bei der Bemischbildung des Optimierungspotenzials ist von besonderem Intresse, welches Auswirkungen die gewählten Parameter der äußeren Gemischbildung auf die anschließende Energieumsetzung im Brennraum haben. Bei der thermodynamischen Analyse der Energieumsetzung stellt sich heraus, dass sich vor allem der Brennverlauf signifikant ändert und zur Verbesserung des wirkungsgrades führt.
Aktualisiert: 2023-04-17
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