Das Projekt FACTOR (Full Aerothermal Combustor-Turbine interactiOns Research) untersucht das komplexe Zusammenspiel zwischen der Kühlung, der Umströmung und der Vermischung der Luft innerhalb von Flugzeugturbinen. Ziel ist es, insbesondere den Einfluss der real bis zu 1700 Grad Celsius heißen Brennkammerausströmung auf die Funktion der Turbine zu untersuchen und besser zu verstehen.
"Dabei wenden wir unter erträglicheren Temperaturen und Drücken im Prüfstand hochgenaue Messverfahren an, die für den Einsatz in einem realen Triebwerk nicht geeignet sind. Im Ergebnis sollen nicht nur Treibstoffverbrauch und Schadstoffausstoß verringert, sondern auch die Lebensdauer und Wartungskosten der Turbinenteile verbessert werden", sagt Dr. Alexander Krumme vom DLR-Institut für Antriebstechnik in Göttingen.
Die Schnittstelle von Brennkammer und Turbine stellt die Triebwerkshersteller vor große Herausforderungen: Neben den sehr heißen Gasen treten dort auch extrem turbulente Luftströmungen auf. Diese Komponenten konnten bislang nur getrennt, jedoch nicht gemeinsam, realistisch untersucht werden. Dies ist aber mit der neuen Anlage "Next-Generation Turbine (NG-Turb)" im DLR Göttingen möglich, in der die Versuche durchgeführt wurden.
"Die Innovation in FACTOR auf dem NG-Turb ist die Verwendung eines Brennkammersimulators in der Zuströmung der Turbine kombiniert mit verschiedenen pneumatischen und optischen Messtechniken unter Verwendung von Laser- und Infrarotlicht," erläuterte Krumme.
Hochmoderner Turbinenprüfstand NG-Turb
Der Turbinenprüfstand NG-Turb zählt zu den international leistungsstärksten Testeinrichtungen für Flugzeugturbinen. Der Prüfstand ist in der Lage, die Turbinen moderner Flugzeuge vom Geschäftsflieger bis zum A380-Großflugzeug detailgenau zu untersuchen. Der Prüfstand ermöglicht einen Massenstrom von bis zu 10 kg/s und nimmt damit weltweit eine Spitzenposition ein. Zudem ist das Druckverhältnis der zugehörigen Verdichterstation höher als in fast allen vergleichbaren modernen Anlagen.
Zu den am EU-Projekt FACTOR beteiligten Partnern zählen unter anderem Rolls-Royce, Siemens, MTU, ONERA, GE-Avio sowie die Universitäten Oxford und Cambridge.
