Aufbau des gasdichten Windkanals CLOWT
Der CLOWT (Closed Loop Organic vapour Wind Tunnel) ist ein geschlossener, gasdichter Windkanal zur Untersuchung organischer Fluide, der auch wahlweise mit Luft betrieben werden kann. Die Auslegung ist nach den Richtlinien für Druckbehälter nach dem AD2000-Regelwerk für einen maximalen Betriebsdruck von p2 = 11 bar und einer Fluidtemperatur von T = 180 °C erfolgt.
Die Strömung wird mittels eines mit einem Elektromotor verbundenen Radialverdichters beschleunigt. Über die Motordrehzahl kann direkt Einfluss auf die Die Strömungsgeschwindigkeit genommen werden. Unmittelbar hinter dem Radialverdichter befindet sich ein Diffusor. Dieser soll die Strömungsgeschwindigkeit reduzieren und somit Druckverluste in der angrenzenden Beruhigungskammer möglichst klein halten.
In der Beruhigungskammer integriert sind Siebe, welche die Bildung einer laminaren Strömung begünstigen. Ebenfalls in dieser enthalten ist ein Wärmeübertrager. Zusammen mit von außen angebrachten temperaturgeregelten Heizmatten kann somit eine gewünschte Betriebstemperatur im Windkanal eingestellt werden. Eine Isolationsschicht reduziert den Wärmeverlust an die Umgebung.
Hinter der Beruhigungskammer erfolgt die Beschleunigung durch eine Kontraktion, die den Strömungsquerschnitt vom Durchmesser der Beruhigungskammer auf den Eintrittsquerschnitt der Testsektion verengt. An die Testsektion schließt sich die Rückführung an, die wiederum mit dem Radialverdichter verbunden ist.
Aufbau der Testsektion
In der zwei Meter langen Testsektion befinden sich eine Düse und ein Diffusor. Diese sind von außen nicht zu sehen sind. Je nach Messkampagne können über Flanschöffnungen in der Testsektion, sowie Ausbauen derselben aus dem modular aufgebauten Windkanal unterschiedliche Versuchsaufbauten realisiert werden. Auf diese Weise können unterschiedliche Düsen, Messvorrichtungen und Prüflinge in eine geschlossene Testsektion oder auch eine Freistrahl-Testsektion innerhalb des gasdichten Windkanals eingebracht werden.
Profilverluste an einem additiv gefertigten Turbinengitter
Zentrale Fragestellung dieser in einer Abschlussarbeit behandelten Thematik ist die Untersuchung additiv gefertigter Turbinenbauteile hinsichtlich ihres Verlustverhaltens in organischen Heißdampfströmungen. In diesem Kontext ist ein mittels SLM-Verfahren (Selective Laser Melting) additiv gefertigtes Turbinengitter in die Testsektion des CLOWT eingebaut worden, um das Verlustverhalten von Schaufelprofilen zu bestimmen. Hierbei wurde ebenfalls der Einfluss der Oberflächenbeschaffenheit auf die Reduktion der Profilverluste untersucht.