Projektinformation

Organic Rankine Cycle (ORC)-Energiesysteme bieten ein großes Potenzial zur Abwärmenutzung und umweltfreundlichen Stromerzeugung, aber es ist relativ wenig über den Einfluss von Realgas-Effekten auf Verlustmechanismen in ORC-Turbinenexpandern bekannt. Eine weitere Steigerung der Wirkungsgrade von ORC-Turbinen kann nur erreicht werden, wenn relevante nicht-ideale kompressible fluiddynamische Phänomene besser verstanden und modelliert werden. Die derzeit bei der Auslegung von ORC-Turbinen verwendeten CFD-Tools (Computational Fluid Dynamics), die auf RANS-Modellen (Reynolds-gemittelte Navier-Stokes-Modelle) basieren, sind mit vielen bekannten Mängeln und Unsicherheiten behaftet. Large-Eddy-Simulations- (LES) oder Direct-Numerical-Simulations- (DNS) Methoden sind ein vielversprechendes Werkzeug, um unser grundlegendes Verständnis dieser Strömungen zu verbessern. Die Anwendung von LES- und DNS-Methoden für reale Gasströmungen in Turbomaschinenkonfigurationen ist aufgrund der hohen Reynoldszahlen und der komplexen thermophysikalischen Modelle eine offene Herausforderung und erfordert qualitativ hochwertige experimentelle Daten für ihre Validierung, die bisher nicht verfügbar sind.