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Bewerber
Konzeption eines Multimikrofonmesssystems für einen Brennkammerprüfstand (SFB 686)
bei Lehrstuhl und Institut für Dampf- und Gasturbinen in Aachen
Um heutigen Anforderungen hinsichtlich des Emissionsverhaltens von Gasturbinenanlagen ge-recht zu werden, ist in modernen Gasturbinenbrennkammern stationärer Gasturbinen die mage-re Vormischverbrennung das Verbrennungsverfahren der Wahl. Da das Augenmerk vormerk-lich auf der NOx-Reduktion liegt und diese sehr stark temperaturabhängig ist, ist man bestrebt, die Mischungsgüte von Brennstoff und Luft weiter zu erhöhen und den Betrieb näher an der mageren Verlöschgrenze zu legen, was eine niedrigere Verbrennungstemperatur bedeutet, die sich dann in einem günstigen Emissionsverhalten ausdrückt.
Nachteilig dabei ist, dass das Brennkammersystem beim Einsatz der mageren Vormischver-brennung besonders anfällig für Verbrennungsinstabilitäten ist, die sich u. a. im sogenannten Brennkammerbrummen ausdrücken. Diese thermisch selbstinduzierten Schwingungen, die durch eine geeignete Kopplung zwischen Druckschwingungen und Oszillationen in der Wär-mefreisetzung der Flamme aufklingen, stellen ein großes Problem hinsichtlich der Schadstoff-emissionen und generell für einen sicheren Betrieb von Gasturbinen dar. Im Extremfall können derartige Schwingungen sogar zur Bauteilzerstörung führen.
Der SFB 686 beschäftigt sich mit der Entwicklung von modellbasierten Verfahren zur Rege-lung dieser Schwingungen.
Zur Erfassung der Brennkammerdruckschwankungen wird derzeit ein einzelnes Sondenmikrofon in Höhe des Flammrohres verwendet. Um eine exakte akustische Analyse des Brennkammersystems durchzuführen und um die Bildung eines akustischen Ersatzmodells zur Vorausberechnung der angeregten Instabilitätsfrequenzen anhand der komplexen Systemgege-benheiten voranzutreiben, ist geplant, die sogenannte Multimikrofonmethode anzuwenden. Damit soll dann die zur Modellbildung erforderliche akustische Transfermatrix gemessen wer-den.
Die Arbeit soll dabei folgende Inhalte umfassen:
- Analytische und experimentelle Akustikbetrachtung am Brennkammerprüfstand
- Konzeption eines Multimikrofonsystems und Auswahl geeigneter Hardware
- Erstellen eines Abschlussberichtes
Art der Arbeit: Analytisch / Experimentell
Bearbeitungszeit: max. 4 Monate
Nachteilig dabei ist, dass das Brennkammersystem beim Einsatz der mageren Vormischver-brennung besonders anfällig für Verbrennungsinstabilitäten ist, die sich u. a. im sogenannten Brennkammerbrummen ausdrücken. Diese thermisch selbstinduzierten Schwingungen, die durch eine geeignete Kopplung zwischen Druckschwingungen und Oszillationen in der Wär-mefreisetzung der Flamme aufklingen, stellen ein großes Problem hinsichtlich der Schadstoff-emissionen und generell für einen sicheren Betrieb von Gasturbinen dar. Im Extremfall können derartige Schwingungen sogar zur Bauteilzerstörung führen.
Der SFB 686 beschäftigt sich mit der Entwicklung von modellbasierten Verfahren zur Rege-lung dieser Schwingungen.
Zur Erfassung der Brennkammerdruckschwankungen wird derzeit ein einzelnes Sondenmikrofon in Höhe des Flammrohres verwendet. Um eine exakte akustische Analyse des Brennkammersystems durchzuführen und um die Bildung eines akustischen Ersatzmodells zur Vorausberechnung der angeregten Instabilitätsfrequenzen anhand der komplexen Systemgege-benheiten voranzutreiben, ist geplant, die sogenannte Multimikrofonmethode anzuwenden. Damit soll dann die zur Modellbildung erforderliche akustische Transfermatrix gemessen wer-den.
Die Arbeit soll dabei folgende Inhalte umfassen:
- Analytische und experimentelle Akustikbetrachtung am Brennkammerprüfstand
- Konzeption eines Multimikrofonsystems und Auswahl geeigneter Hardware
- Erstellen eines Abschlussberichtes
Art der Arbeit: Analytisch / Experimentell
Bearbeitungszeit: max. 4 Monate
Veröffentlicht am 24-02-2010
Angesehen: 220 mal
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