Die hohen Wirkungsgrade, welche in heutigen stationären Gasturbinen erreicht werden, sind im Wesentlichen auf deutlich gesteigerte Turbineneintrittstemperaturen und –drücke sowie auf verbesserte Schaufelauslegung zurückzuführen. Bis jetzt blieb das Potenzial, das aus einer Verbesserung des Abgasdiffusors resultiert, weitgehend unberücksichtigt.
Eine Verbesserung des Druckrückgewinns kann durch eine Vergrößerung des Öffnungswinkels und des Flächenverhältnisses (reduziert gleichzeitig die Baulänge) erzielt werden, wenn durch geeignete Maßnahmen eine Strömungsablösung vermieden wird. Auf der Basis eines vorhandenen Diffusormodells wurde zunächst eine numerische Studie durchgeführt, um die Wirkung der einzelnen Einflussparameter zu analysieren. Dabei zeigten sich große Unterschiede im Wirkungsgrad, die hauptsächlich auf unterschiedliche Abströmfelder (Drall) der Turbine zurückzuführen sind. Ebenfalls großen Einfluss haben die p0-Verteilung (ist im Modell und im Kraftwerk unterschiedlich) und die Berücksichtigung der tatsächlichen Größe (trotz Ma- und Re-Ähnlichkeit). Auf numerischem Wege wurde ein Konzept zur Optimierung der Diffusorgeometrie entwickelt und anschließend experimentell untersucht.
Druchströmung des Diffusors