@phdthesis{Dueckershoff2004, author = {D{\"u}ckershoff, Roland}, title = {Filmk{\"u}hlung in Gebieten mit verz{\"o}gerter Hauptstr{\"o}mung und in Bereichen lokaler Str{\"o}mungsabl{\"o}sung}, isbn = {3-8322-3345-8}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-633}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2004}, abstract = {Turbinenschaufeln neuzeitiger Gasturbinen sind in den ersten Stufen in hohem Maße Filmgek{\"u}hlt, um den sehr hohen Turbineneintrittstemperaturen zu widerstehen. Gleichzeitig gehen die Bestrebungen dahin, in der einzelnen Stufe mit einer m{\"o}glichst geringen Anzahl von Turbinenschaufeln die Arbeitsumsetzung zu erh{\"o}hen. Infolge dieser Optimierung ergeben sich an der Turbinenschaufeloberfl{\"a}che zunehmend Gebiete mit verz{\"o}gerter Hauptstr{\"o}mung, welche mittels Filmk{\"u}hlung zu k{\"u}hlen sind. Weiterhin steigt die Gefahr der Str{\"o}mungsabl{\"o}sung am Turbinenschaufelprofil, deren Interaktion mit der notwendigen Filmk{\"u}hlung zu kl{\"a}ren ist. Zu kl{\"a}ren ist, inwiefern die Bauteilk{\"u}hlung bei lokaler Str{\"o}mungsabl{\"o}sung mit der Filmk{\"u}hlung beherrschbar ist. Ziel dieser Arbeit ist die grundlegende Untersuchung und Bewertung der Filmk{\"u}hlung in Gebieten mit verz{\"o}gerter Hauptstr{\"o}mung und der Filmk{\"u}hlung in Bereichen mit lokaler Str{\"o}mungsabl{\"o}sung. Die Untersuchungen werden f{\"u}r die Filmk{\"u}hlung aus einer Reihe von K{\"u}hlluftbohrungen durchgef{\"u}hrt. Diesbez{\"u}glich sind sie im typisch Reynoldszahlbereich der Turbinenschaufeln neuzeitiger Gasturbinen dimensioniert. Da bei der Filmk{\"u}hlung durch den K{\"u}hlluftstrahl, der in die heiße Hauptstr{\"o}mung eintritt, eine stark anisotrope Turbulenzstruktur zu erwarten ist, werden diese grundlegenden Untersuchungen experimentell durchgef{\"u}hrt. Die Versuchsergebnisse k{\"o}nnen sodann zur Validierung numerischer Str{\"o}mungsl{\"o}ser herangezogen werden, auch wenn diese die Turbulenz isotrop simulieren. Mit dem Ammoniak-Diazo-Verfahren mit Online-Kalibrierung wird ein hochaufl{\"o}sendes fl{\"a}chiges Messverfahren zur Bestimmung der adiabaten Filmk{\"u}hleffektivit{\"a}t weiterentwickelt und vorgestellt. Sehr detaillierte Untersuchungen der adiabaten Filmk{\"u}hleffektivit{\"a}t werden zur Filmk{\"u}hlung bei verz{\"o}gerter Hauptstr{\"o}mung und bei lokaler Str{\"o}mungsabl{\"o}sung wiedergegeben. Erg{\"a}nzt werden diese Untersuchungen durch umfangreiche Str{\"o}mungsfelduntersuchungen mit der 2D- und 3D Laser Particle Image Velocimetry (PIV) und der Hitzdrahtanemometrie. F{\"u}r die finanzielle Unterst{\"u}tzung zum Aufbau und zur Durchf{\"u}hrung der Forschungst{\"a}tigkeit an der Brandenburgischen Technischen Universit{\"a}t Cottbus danke ich dem Land Brandenburg und der Bundesrepublik Deutschland sowie den Firmen Rolls-Royce Deutschland Ltd., MTU Aero Engines GmbH, Siemens AG und Alstom Schweiz AG (ehemals ABB Kraftwerke).}, subject = {Heißgasturbine; Hochdruck; Gasturbinenschaufel; Filmk{\"u}hlung; Luft- und Raumfahrttechnik; Verkehrstechnik; Gasturbine; Turbinenschaufel; Str{\"o}mungsabl{\"o}sung}, language = {de} }