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TU Berlin

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micro structured gas turbine

Verdichterlaufrad (Durchmesser 15 mm)
Verdichterlaufrad
 
Montage des Prüfstandes
Prüfstandmontage
 

[Translate to english:] Durch den zunehmenden Einsatz elektrischer Kleingeräte für mobile Zwecke wächst der Anspruch ihrer adäquaten Stromversorgung. Es besteht die Forderung einer möglichst hohen Energie- und Leistungsdichte, um bei geringem Gewicht und Platzbedarf eine möglichst hohe Versorgungsdauer zu gewährleisten. Brennstoffe, wie z.B. Wasserstoff, Methan, Propan, Benzin u.a., beinhalten erheblich mehr Energie pro Volumen und pro Masse, als galvanische Zellen (Batterien, Akkumulatoren). Die Freisetzung dieser Energie kann durch Verbrennung in einer Wärmekraftmaschine geschehen, um daraus elektrische Energie zu gewinnen. Als eine mögliche Wärmekraftmaschine erscheint der Einsatz einer mikrostrukturierten Gasturbine.  Sie hat den Vorteil eines einfachen Aufbaus und einer spezifisch hohen Leistungsdichte. Dieses Konzept soll im Rahmen des Forschungsvorhabens Mikrostrukturierte Gasturbine geplant und bearbeitet werden. Ziel ist die Entwicklung eines Prototyps zum Antrieb eines kleinen Generators zur Stromerzeugung.
Die Gasturbine besteht im wesentlichen aus den Komponenten:

  • einstufiger Verdichter (Radialverdichter)
  • Mikrobrennkammer
  • einstufige Turbine (Radialturbine)

Einige Daten:

  • abgegebene Leistung: 100 W
  • Drehzahl: ca. 500k...600k/min
  • initiale Brennstoffe: Wasserstoff, Propan

Grundsätzliche Herangehensweise:

  • Aufbau eines Prüfstandes zum Test von Komponenten, wie Luftlager,  Laufräder, Brennkammer
  • Auslegung von Verdichter, Turbine, Brennkammer
  • Auswahl eines geeigneten Mikrogenerators
  • Gesamtauslegungsprozess (Integration aller Teilkomponenten zur Gasturbine)

Das Projekt wird in Kooperation mit dem Fachgebiet Mikro- und Feingeräte und dem Labor für Biofluidmechanik bearbeitet.

 

Bearbeiter: Farrokh Mostufi

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