Verbrennungs-Prüfstände

Atmosphärischer Verbrennungsprüfstand mit optischer zugänglicher Brennkammer für flüssige Brennstoffe
In dem atmosphärischen Verbrennungsprüfstand werden neuartige Konzepte für die Verbrennung von flüssigen Kraftstoffen untersucht. Die heißen Abgase eines zweiten Brennersystems sorgen dafür, dass unverbrannter Brennstoff nachverbrannt wird und nicht in die Umgebung entweicht.

Das Institut verfügt über mehrere Verbrennungs-Prüfstände unterschiedlicher Größe für die Entwicklung und Untersuchung von Brennkammersystemen sowie die Erforschung von Verbrennungsphänomenen.

Diese Prüfstände ermöglichen es, Brennkammersysteme losgelöst von der technischen Umgebung der Gasturbine zu betreiben und zu erforschen. Sie zeichnen sich vor allem durch ihre optische Zugänglichkeit aus. Das bedeutet, dass die Verbrennungsprozesse, die normalerweise im Inneren einer Gasturbine verborgen ablaufen, hier gut mit Laser-Messmethoden untersucht werden können.

Die Prüfstände werden aufgrund dieser Möglichkeiten nicht nur von den Forschenden am Institut, sondern auch von Projektbeteiligten und Kunden für die Weiterentwicklung und Optimierung genutzt. Bei atmosphärischen Prüfständen findet die Verbrennung bei normalem atmosphärischem Druck statt.

Atmosphärische Verbrennungs-Prüfstände

Die atmosphärischen Verbrennungs-Prüfstände des Instituts werden für verschiedene Zwecke genutzt: Hier können zum einen Mikrogasturbinen-Brennkammersysteme unter realen Brennkammereintrittstemperaturen untersucht und hinsichtlich ihres allgemeinen Betriebsverhaltens charakterisiert werden.

In den Hochdruck-Verbrennungsprüfständen können Bedingungen simuliert werden, wie sie bei der Verbrennung in einer Gasturbine oder einem Flugzeugtriebwerk unter realen Bedingungen herrschen.

High Pressure Optical Test Rig (HiPOT)

Im High Pressure Optical Test Rig (HiPOT) lassen sich wie beim Hochdruckbrennkammer-Prüfstand Stuttgart (HBK-S) Brenner unter gasturbinentypischen Bedingungen betreiben und Verbrennungsphänomene detailliert untersuchen, allerdings ist dieser Prüfstand wesentlich kompakter.

Hochdruck-Brennkammerprüfstand HBK-S

Im Hochdruckbrennkammer-Prüfstand Stuttgart (HBK-S) lassen sich komplexe und mehrstufige Brennkammersysteme der nächsten Generation unter gasturbinentypischen Bedingungen, also bei hohem Druck, hohen Turbulenzen und hohen Temperaturen untersuchen.

Abteilungen

Brennersysteme und Diagnostik

Die Umstellung von stationären Gasturbinen und Flugzeugantrieben auf den Betrieb mit nicht-fossilen Brennstoffen wie Wasserstoff oder Brennstoffen aus Power to Liquid-Prozessen ist ein wichtiger Baustein der Energiewende und Gegenstand unserer aktuellen Forschung.

Mikrogasturbinen

Das Energiesystem der Zukunft baut auf Energie aus regenerativen Quellen. Das hat viele Vorteile, aber auch einen großen Nachteil – der Stromertrag wird stark schwanken, sowohl im Lauf eines Tages als auch über das ganze Jahr hinweg. Die Abteilung entwickelt die Mikrogasturbinentechnologie für genau diese Anwendungsfälle weiter.

Kontakt

Dr. Peter Kutne

Abteilungsleiter
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Institut für Verbrennungstechnik
Mikrogasturbinen
Pfaffenwaldring 38-40, 70569 Stuttgart