Projekttitel:
„ES2TAT - Erfassung von Messsignalen auf rotierenden Turbomaschinenkomponenten“
Kurzbeschreibung zum Projekt
„ES2TAT - Hochfrequente Erfassung von Schwingungen, Schall- und Temperaturfeldern auf rotierenden Anlagenkomponenten von Turbomaschinen“
Es handelt sich um Projekt-Nr. ZW7-85196518. Das Projekt wird über den „Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) als Teil der Reaktion der Union auf die COVID-19-Pandemie“ finanziert.
Fördergegenstand ist ein Telemetrie-System zur drahtlosen Übertragung von Messsignalen aus rotierenden Anlagenkomponenten von Turbomaschinen des TFD an die stationäre Prüfstandsmesstechnik sowie ein Hexapod-System für das Institut für Dynamik und Schwingungen (IDS).
Zur Erreichung der europäischen und internationalen Klimaschutzziele erfordert die Entwicklung numerischer Auslegungsmethoden für Turbomaschinen eine präzise Validierung des berechneten mechanischen, aerodynamischen und aeroakustischen Bauteilverhaltens bzw. der jeweiligen stationären und instationären Strömungszustände. Dies gilt insbesondere vor dem Hintergrund der Aufweitung der Betriebsbereiche von Turbomaschinen durch die Energiewende und neue Antriebstechnologien im Mobilitätssektor.
Zukünftige innovative Entwicklungen sind maßgeblich von der Güte der verfügbaren Auslegungsmethoden abhängig. Die bestehenden Versuchsanlagen der Forschungsstellen können mit der Beschaffung der beantragten Messsysteme (Telemetriesystem, Hexapod-System) optimal ergänzt werden und eine bestehende Lücke in der experimentellen Datenvalidierung für die rotierenden Baugruppen adressieren und schließen. Durch die Erweiterung der Ausstattung können direkt aktuelle und zukünftige Fragestellungen hierzu bearbeitet und der Transfer in die Wirtschaft vorangetrieben werden.
Fördergegenstand dieses Antrages ist daher die Erweiterung bestehender Prüfstände des Instituts für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik (TFD) und des Instituts für Dynamik und Schwingungen (IDS) der Leibniz Universität Hannover um ein Messsystem zur deutlichen Verbesserung der Erfassung von Messsignalen von schnelldrehenden Turbomaschinen-Komponenten. Hierzu soll ein Telemetrie-System in Verbindung mit einem Hexapod-System beschafft werden. Um den zuvor genannten Zielen gerecht zu werden und einen wesentlichen Beitrag zur Energiewende und den Vorgaben gemäß der International Civil Aviation Organization (ICAO) beitragen zu können, muss neben der Erfassung der globalen und damit von außen direkt zugänglichen Messgrößen auch eine Charakterisierung der kritischen Komponenten erfolgen. Mit dem beantragten System ist die Detektion von bisher nicht oder nur unzureichend detektierten Messgrößen, wie bspw. Schwinggeschwindigkeit bzw. -beschleunigung, (Schall-)Druck und Temperatur der rotierenden Komponenten von Turbomaschinen möglich. Die beteiligten Institute arbeiten seit mehreren Jahrzehnten gemeinsam auf dem Arbeitsfeld der Energiewandlung mit Schwerpunkt Turbomaschinen bzw. hiermit zusammenhängenden strukturdynamischen und aerodynamischen Fragestellungen.
Die Forschungsarbeiten beider Arbeitsgruppen stützen sich ganz wesentlich auf die Erarbeitung wissenschaftlicher Erkenntnisse mit Hilfe analytischer und numerischer Methoden, die an den Forschungsstellen an verschiedenen vorhandenen Prüfständen unterschiedlicher Komplexität validiert und verifiziert werden. Hierbei sei auf die umfangreich modernisierten Versuchsanlagen beider Arbeitsgruppen am neu errichteten Campus Maschinenbau Garbsen (CMG) und am dortigen Forschungsverbund „Dynamik der Energiewandlung“ verwiesen.
Beide Institute arbeiten in enger Kooperation miteinander sowohl in öffentlich geförderten Forschungsvorhaben, als auch mit Forschungspartnern aus dem Bereich KMU und Industrie. Diese Ausrichtung stellt einen kontinuierlichen Austausch der Forschungsergebnisse und der Anforderungen mit innovativen Partnern sicher und unterstützt entscheidend die Innovationsfähigkeit der beteiligten Unternehmen.
