Validierung von Wärmetauschern
Future Propulsion Test Facility
Validierung von Wärmetauschern
An der Future Propulsion Test Facility können Versuchsreihen unter realen Prozessparametern eines Flugtriebwerks zur Validierung von Wärmetauschern durchgeführt werden. Die Versuche unterstützen die Weiterentwicklung von Simulationsverfahren und die Verifizierung der Prototypenleistung.
Die Forschung an der Future Propulsion Test Facility (FPT) konzentriert sich auf die Validierung innovativer Antriebskonzepte für eine klimakompatible Luftfahrt. Im Antriebsstrang ist zum Beispiel die Komponente Abgaswärmetauscher eine zentrale Kerntechnologie, welche für den Phasenwechsel von flüssigem Wasserstoff (LH2) zu gasförmigem Wasserstoff (GH2) zuständig ist. Des Weiteren findet mittels Abgaswärmerückgewinnung die Temperaturkonditionierung statt. Als Substitut für Wasserstoff wird aktuell kryogener Stickstoff für die Erschließung wissenschaftlichen Neulands eingesetzt.
Die Forschungsplattform FPT ist mit modernster Messtechnik ausgestattet. Diese ermöglicht, zusammen mit dem qualifizierten Prüfstands-Team, die Durchführung von Versuchsreihen zur Verifizierung von Wärmetauschern unter realen Prozessparametern eines Flugtriebwerks. Die gewonnenen Messdaten unterstützen so die Validierung von Simulations- und Auslegungsverfahren. Weiterhin ermöglichen sie die Verifizierung der Leistungscharakteristik der Prototypen. Auf dieser Grundlage wird es möglich, die Auslegung der Demonstratoren gezielt für gewünschte Zielmetriken wie zum Beispiel maximale Leistungsdichte zu optimieren.
Die Future Propulsion Test Facility stellt die erforderliche Infrastruktur für Tests bereit und versorgt den Technologieträger mit den gasförmigen Medien (GH2 & GN2), Druckluft, demineralisiertem Wasser und elektrischer Leistung. Zusätzlich werden kryogene Medien (LN2 & LH2) projektspezifisch auf Anfrage zur Verfügung gestellt. Dank der modularen Bauweise, ist der Prüfstand branchenübergreifend für Luftfahrt-, Energie- und Marineanwendungen einsetzbar.
Eigenschaften des Prüfstands
- Kryogene Medienversorgung
- Entwicklung von Messtechnik
- Branchenübergreifend für Luftfahrt, Marine, Energie
Forschungsthemen
- Demonstration von Wärmeübertragern für rekuperative Antriebskonzepte
- Validierung von Simulations-/ Auslegungsverfahren für Komponenten im Wärmeübertragungsprozess
- Erlangung wissenschaftlichen Mehrwerts
- Messung und Auswertung der Druckdifferenzen im System
- Thermische Charackterisierung der Temperaturverteilung im System
- Performance Test / Leistungsanalyse unter definierten Randbedingungen
Medien | LN2, O2 |
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Druck | bis zu 160 bar(g) |
Massenströme | 0,5 bis 2,5 kg/s |
N2-Temperaturkonditionierung | -196°C bis +150°C |
Medien | GN2, O2 |
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Druck | bis zu 250 bar(g) |
Massenströme | 0,5 bis 2,5 kg/s |
N2-Temperaturkonditionierung | 196°C bis +100°C |
Medium | GH2 |
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Druck | bis zu 250 bar(g) |
Massenströme | bis zu 500 g/s |
Temperatur | bis zu 250 °C |
Simulation Abgasparameter mit aufgeheizter Luft
Medium | Luft |
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Druck | bis zu 40 bar(g) |
Massenströme | bis zu 40 kg/s |
Temperatur | bis zu 700°C |
Parameter außerhalb der angegebenen Bereiche auf Anfrage
