Title: Strömungstechnische Nachrechnung einer zweiwelligen Kleingasturbine und Entwicklung einer Leistungssteuerungseinrichtung
Other Titles: Fluid dynamic calculation of a small two-shaft gas turbine and development of a power control unit
Language: Deutsch
Authors: Mayr-Harting, Georg 
Qualification level: Diploma
Advisor: Willinger, Reinhard 
Issue Date: 2016
Number of Pages: 58
Qualification level: Diploma
Abstract: 
Im Besitz des Autors befinden sich zwei Kleingasturbinen des Typs Rover 2S/150 aus dem Jahr 1965. Diese zweiwelligen Maschinen sind für den Betrieb bei konstanten Drehzahlen ausgelegt. Für die geplante Anwendung als Fahrzeugantrieb beziehungsweise als Prüfstandmaschine soll eine Leistungssteuerungseinrichtung entwickelt werden. Von den Maschinen sind nur wenige Strömungsgrößen bekannt, wie der maximale Massenstrom und die maximalen Turbinenaustritts- und eintrittstemperaturen. Bei einer Revision der Maschinen wurden alle relevanten geometrischen Größen aufgenommen. Mit diesen Abmessungen und den bekannten Daten der Strömung wurde eine eindimensionale Strömungsberechnung durchgeführt. Das Ergebnis sind Geschwindigkeitsdreiecke für den Verdichter, die Gasgeneratorturbine und die Nutzleistungsturbine. Das Kraftstoffsystem wurde nach Herstellervorgaben auf Funktionstüchtigkeit geprüft. Anhand des erwarteten Brennstoffvolumenstroms wurde ein Nadelventil für die Steuerung der Kraftstoffmenge ausgewählt und als Regelventil des Rücklaufes getestet. Es wurde der minimal erforderliche Einspritzdruck ermittelt, bei dem es voraussichtlich zum Verlöschen der Flamme kommt. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden für den realen Anwendungsfall als Kraftfahrzeugantrieb umgesetzt und in Fahrversuchen getestet.

In the possession of the author are two small gas turbines made by Rover, type 2S/150. Those two-shaft engines are designed to run at constant speed. For the intended use as vehicle power plant and as laboratory test bed, a power control is to be developed. Little technical data are known about the fluid flow through the engines, such as the maximum mass flow and the maximum turbine inlet and outlet temperatures. During an overhaul of one of the engines, all relevant dimensions were recorded. Using the data collected as mentioned above, a one-dimensional flow calculation was performed. The results of this calculation are velocity triangles for the compressor, the gas generator turbine and the free power turbine. Using service guidelines from the manufacturer, the components of the fuel system were tested for their serviceability. For the purpose of controlling the fuel flow, a suitable needle valve was selected for the expected fuel mass flow and fitted into the low pressure return line. The minimum required fuel pressure to prevent the extinguishment of the flame was determined. The knowledge gained through the tests mentioned above was put into practice by fitting the developed power control unit to one engine. This gas turbine was then mounted into a car and subsequently road tested.
Keywords: Kleingasturbine; Leistungssteuerungseinheit
Micro Gas Turbine; Power Control Unit
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-693
http://hdl.handle.net/20.500.12708/6003
Library ID: AC13062862
Organisation: E302 - Institut für Energietechnik und Thermodynamik 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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