Das GELARA-Projekt

Die Prüfstände des Lehrstuhls für Thermische Turbomaschinen und Flugtriebwerke an der Ruhr-Universität Bochum wurden 1984 in Betrieb genommen und beherbergen ein Portfolio von Verdichter- und Turbinenprüfständen. Unter letzteren ermöglicht der große zweiseitige Axial-Radial-Turbinenprüfstand die experimentelle Untersuchung von Modell-Hochdruckturbinen in technologisch relevanten Konfigurationen. Derzeit ist nur die 4-stufige Axialturbine mit einer Wellenleistung von ca. 1 MW aktiv im Einsatz, während der Hochgeschwindigkeits-Expander (max. Drehzahl 24.500 U/min) im Rahmen eines weiteren Projekts Ende 2024 in Betrieb genommen werden soll. Die Turbine ist mit einem hydraulischen Bremssystem ausgestattet, das an den zentralen Kühlwasserkreislauf der Universität angeschlossen ist, wo die erzeugte Leistung thermisch abgeführt wird. Die Bremse ist in der Lage, eine variable Last aufzubringen, was eine einfache Kontrolle der Turbinendrehzahl und eine Stabilisierung der Maschine während der Messungen ermöglicht. Die mittlerweile 35 Jahre alte hydraulische Bremse wird durch ein neues Bremssystem ersetzt, das einen elektrischen Generator verwendet, der über ein Hochleistungsgetriebe mit der Turbine verbunden ist. Dies ermöglicht die sofortige Nutzung der während der Versuchskampagnen erzeugten elektrischen Energie, die dem Asynchron-Elektromotor zugeführt wird, der den Getriebekompressor antreibt, der über einen Frequenzumrichter und einen Niederspannungstransformator den erforderlichen Luftstrom für die Turbine liefert. Diese Anordnung wird einen stabilen Betrieb beider Seiten des Prüfstands gewährleisten, insbesondere dank eines schnellen Echtzeit-Regelungssystems, das für Hochgeschwindigkeitsmaschinen erforderlich ist, und gleichzeitig erhebliche Energieeinsparungen (bis zu 70-80 %) während der Tests ermöglichen.

•    Die Inbetriebnahme des Prüfstandes ist für den Frühsommer 2024 vorgesehen.
•    Finanzierung: DFG Landesprogramm Großgerätebau