M.Sc. Stefan Wallat

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Research Activities

Abgeschlossen:

• „COOREFLEX-turbo 4.3.12 - Erhöhung der Flexibilität des Dampfturbinenbetriebs durch Verbesserung des Teillastverhaltens von Regelventilen“, AG-Turbo, FKZ: 03ET7071F
• Experimentelle Untersuchung eines Zwei-Ventilmodells hinsichtlich der Schwingungsanregung im Betrieb, Projektpartner Siemens Energy AG

Aktuell:

• „RoBoFlex AP1.4 - Untersuchungen an Dampfventilen bei flexiblem Betrieb – Schwingungsanregung”, AG-Turbo, FKZ: 03EE5013D

Short Description

Mit Dampfturbineneinlassventilen wird die Leistungsabgabe von Dampfturbinenanlagen geregelt. Insbesondere im Teillastbetrieb besteht eine große Druckdifferenz über dem Ventil. Ein starker Druckabfall führt zuerst zu einer Beschleunigung der Strömung bis in den Überschallbereich, anschließend wird die hohe kinetische Energie der Strömung über verschiedene Dissipationsprozesse umgewandelt. Der größte Teil der kinetischen Energie wird in Wärme umgesetzt, ein Anteil wird jedoch über strömungsmechanische und akustische Vorgänge auf den Ventilkegel übertragen und regt diesen zu Schwingungen an.

Aufgrund der Energiewende werden Dampfkraftwerke vermehrt als Regelreserve genutzt. Dadurch nimmt die Betriebsdauer im niedrigen Teillastbereich, der besonders belastend für die Ventile ist, immer weiter zu. In den Forschungsprojekten werden die Wechselwirkungen zwischen strömungs- und (aero-) akustischen Phänomenen und der Bauteile verschiedener Ventile experimentell untersucht. Dabei werden in einem Projekt auch die Anregungsmechanismen von Mehrventilanordnungen betrachtet.

Steam turbine inlet valves are used to control the power output of steam turbine plants. Especially in part-load operation, there is a large pressure difference across the valve. First, a strong pressure drop leads to an acceleration of the flow into the supersonic range, then the high kinetic energy is converted via various dissipation processes. Most of the kinetic energy is converted into heat, but a proportion is transferred to the valve plug via fluid mechanical and acoustic processes and excites vibrations.

Steam power plants are increasingly used as control reserve. As a result, the operating time at part load, which is particularly stressful for the valves, continues to increase. In the research projects, the interactions between flow and (aero-) acoustic phenomena and the components of various valves are investigated experimentally. In one project, the excitation mechanisms of multi-valve arrangements are also being considered.

Lehrstuhltätigkeiten

• Durchführung Lehrstuhlbesprechung
• Organisation des Praktikums im Rahmen der Vorlesung Wärmekraft-maschinen und Arbeitsmaschinen, Teil Strömungsmaschinen
• Durchführung der Übung im Rahmen der Vorlesung Wärmekraftmaschinen und Arbeitsmaschinen, Teil Strömungsmaschinen (SoSe 2019)