Projektleitung:	Prof. Dr.-Ing. Otto Geisler
Mitarbeiter:	Dipl.-Ing. F. Ehlers
Laufzeit:	01.11.1992-31.10.1994

Zur Verbesserung des Teillastverhaltens einer Dampfturbine wird dem vollbeaufschlagten Beschaufelungsteil eine sogenannte Regelstufe vorgeschaltet. Diese arbeitet mit geringem Reaktionsgrad und kann ein- oder zweikränzig ausgeführt werden. Insbesondere bei Teillast wird ein großer Teil des zur Verfügung stehenden Enthalpiegefälles in der Regelstufe abgebaut (z. B. 40%) , wodurch überkritische Druckverhältnisse an den Düsen auftreten können. Weiterhin ist die Schaufelhöhe in der Regelstufe häufig sehr gering (z. B. 10 mm), was zu relativ großen Rand- und Spaltverlusten mit ausgeprägten Sekundärströmungen führt.

Ziel des Projektes ist es, durch gezielte Messungen und theoretische Untersuchungen neue Berechnungsunterlagen für das Betriebsverhalten der Regelstufe im Nenn- und Teillastbetrieb zu erstellen. Für die experimentellen Untersuchungen wurde die einstufige Gleichdruck-Versuchsturbine (VT II) des Instituts auf dem Dampfturbinenprüfstand der Universität der Bundeswehr aufgebaut. Im Versuchsbetrieb wurden bei konstant gehaltenen Dampfparametern vor den Düsen durch Variation des Abdampfdruckes die stationären Teillastbetriebspunkte eingestellt, wobei sowohl unter- als auch überkritische Druckverhältnisse an den Düsen auftraten. Im Rahmen der Versuchsdurchführung sind tangential und zirkular gefräste Düsen eingesetzt worden. Verschiedene Laufschaufelprofile wurden bei unterschiedlichen Düsen- und Laufschaufelhöhen untersucht.

Parallel zu den experimentellen Untersuchungen erfolgte mit einem numerischen Rechenverfahren die Simulation der Düsenströmung bei unter- und überkritischen Druckverhältnissen. Mit einem für die Versuchsauswertung erstellten Rechenmodell kann unter Berücksichtigung der bei der Energieumsetzung in der Stufe auftretenden Verluste das Betriebsverhalten der Turbine auch bei vom Auslegungspunkt abweichenden Betriebsbedingungen berechnet werden. Die Strömungsberechnung erfolgt nach der Theorie des mittleren Stromfadens und beinhaltet die Ergebnisse der numerischen Simulation.