Verbrennungstechnik |
Daher ist es notwendig, die Stabilität der Flamme sowie das Emissionsverhalten des Feuerungssystems bereits in der Auslegungsphase zu untersuchen und zu verstehen.
Hierfür stehen moderne numerische Verfahren zur Verfügung, mit deren Hilfe Verbrennungsprozesse unter Berücksichtigung der komplexen Interaktion mit der Fluiddynamik untersuchen lassen können. Mit unseren Hochschulpartnern führen wir außerdem Versuche und Tests auf dem vom IDG, RWTH Aachen errichteten Brennerprüfständen durch. Auf dem Brennerprüfstand für Gasturbinen können Betriebsdrücke von 24 bar und Lufteintrittstemperaturen bis 550°C eingestellt werden.
Um eine höchste Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Abbildung von Mischungs- und Verbrennungsvorgängen und bei der Vorhersage von Emissionswerten komplexer Mischungs- und Verbrennungsprozesse entwickelte B&B-AGEMA eine spezielle, an moderne CFD Tools gekoppelte Simulationsmethodik, die es ermöglicht, Stabilitätsverhalten sowie Emissionskonzentrationen effizient und zuverlässig zu berechnen und Mischungsdefizite sowie Reaktionsdefizite zu identifizieren und zu lokalisieren.
- Brennkammern für industrielle Gasturbinen und Strahltriebwerke
- Machbarkeit, Konzept und Detaildesigns (inkl. Fertigungszeichnungen)
- Thermodynamische Basisberechnungen und Prozessmodellierung (inkl. Betriebskurven-Hüllkurvenbetrachtung mit Sekundärluftsystem-Parametern) (incl. operation curve/envelope consideration w. Secondary Air System (SAS) parameters)
- Strömungs- und Reaktionssimulationen
- 0D / 1D-Netzwerk- und chemische Reaktormodellierung
3D Computational Fluid Dynamics (CFD)
- Flammenform und Temperaturverteilung
- Thermische Belastung von Bauteilen (Conjugate Heat Transfer-Verfahren)
- Transientes Flammenverhalten (z. B. für Zündung oder Flammabreißen (LBO))
- Thermoakustische Schwingungen (z. B. LES oder Helmholtz-Solver)
- Brennkammerauslasstemperatur und -profil (Turbine Pattern Factor)
- Emissionsvorhersage und -reduzierung
- Aufbrechen und Verdampfen von Flüssigkeitssprays (Langrangian Multiphase)
- Wobbe-Index-Analyse (Austauschbarkeit von Brennstoffen)
Wasserstoffverbrennung
Strukturelle Integrität und Fehleranalyse
- Finite-Elemente-Methode (FEM)
- Temperatur- und Spannungslast-Lebensdauervorhersage (Kriechen, LCF, TMF, HCF)
- Modalanalyse und Systemantwort aus diskrete Frequenzanregungen
- Vorhersage/Analyse thermoakustischer Schwingungen "Brummen" unter Berücksichtigung der Interaktion mit dem Luftplenum (hauseigene 0D Sofware "Combustor Stability Code")

Mehr über unsere Erfahrung im Wasserstoffbereich

(Mit freundlicher Genehmigung von Kawasaki Heavy Industries Ltd., Japan
- Machbarkeitsanalyse / -nachweis (Proof of Concept)
- Thermodynamische Modellierung (eigene Software: GTPsim)
- Materialauswahl
- Kompressor-Diffusor (Neu-)Design
- (Neu-)Design des Gehäusemittelteils (inkl. transienter und stationärer Spannungsberechnungen, Flanschdesign, thermische Anpassung zwischen Rotor und Gehäuse)
- Übergangsstück (Re-)Design (inkl. Dichtungskonfigurationen)
- Auslegung des Kraftstoffverteilungssystems
- Konstruktionszeichnungen und Fertigungsunterstützung

- Containment- und Flowbox-Design
- Instrumentenauswahl und Integrationsunterstützung
- Teststrategieerstellung (Philosophie, Betriebspunktmatrix, Maschinenbetriebskonzeptbetrachtung)
- Ergebnisüberwachung und -analyse (unterstützt durch numerische Simulationen)
- Wirkungsbereich, Shakedown und Hot-Tests-Unterstützung
- Wobbe-Index-Screening
- Testunterstützung für Wasserstoffbeimischungen
- Unterstützung der Konformitätserklärung (PED, TüV)

- Luftgekühltes Endoskop zur Flammenvisualisierung
- Luftgekühlt für die Sicherheit von Gasturbinen
- Sichtbares Licht (VIS) und Infrarot (IR, Wärmebild)
- Max. Brennkammeraustrittstemperatur: 1350°C
- Max. Brennkammerdruck: 11-20 bar(a) (je nach Typ)
- Durchmesser 22-38mm (je nach Typ)
- Blickrichtung (DOV): 0°, 70°, 90°
- Sichtfeld (FOV): 56°, 70°, 90° (je nach DOV)
- Länge: 110-1160 mm
- Drahtlose Temperatursensoren basierend auf SAW-Technologie, um eine höhere Anzahl von Messstellen zu ermöglichen und die Verkabelung zu vermeiden -> schnellere Konfigurationsänderung, zuverlässigere Datenerfassung (auf Forschungsniveau; LESEN SIE MEHR))

Rechts: Jet-A1-Sprühverbrennungssimulation mit konjugierter Flammrohrtemperaturvorhersage für eine experimentelle Prüfstandsbrennkammer zur Untersuchung von TBC-Beschichteten Bauteilen
- Hilfsfeuerungsbrenner vor Abhitzedamperzeugern
- Experimentelle Testbrenner (z. B. zur TBC-Beschichtungsbewertung (T_outlet<1700 °C, M_outlet< 0,8))
- Brenner für die Prozessindustrie (mit Abgasrückführung (EGR), MILD)