Validation of one-dimensional loss models for axial gas turbines

Sammanfattning: Denna masteruppsats är ett sammarbete mellan Siemens Industrial Turbomachi- nery (SIT) och Lunds Tekniska Högskola (LTH). Uppsatsen berör validering av ett nytt in-house verktyg på SIT som heter ”Mean Line Tool” (MLT), framför allt sekundärförlustmodellerna som verktyget använder. Valideringen gjordes genom att undersöka och jämföra predikteringar från MLT med experiment utförda på en testturbin vid Kungliga Tekniska Högskolan (KTH). Målet med examensarbetet var att identifiera de bakomliggande orsakerna till de dåliga predikteringarna. För att bredda vidden av denna undersökning så har förlustmodellerna som används i MLT jämförts med modeller i öppen litteratur. Experimenten utfördes på en enstegsturbin på KTH av Ph.D. student Johan Dahlqvist. I denna masteruppsats har två olika steg analyserats, steg 4b och steg 5. Steg 4b är ett lågreaktionssteg designat för att efterlikna typiska SIT-ångturbiner. Steg 5 är modellerat efter en typisk SIT-gasturbin har därför en högre reaktionsgrad. Den övergripande slutsatsen är att den predikterade sekundärförlusten från MLT är kraftigt underpredikterad. Detta tros vara en effekt av en för svag inverkan av höjd- breddförhållande. En modell med ett modernare tillvägagångssätt som tar hänsyn till gränsskikt ser ut att vara bättre på att prediktera förlusterna, men vilken testad modell som är bäst har inte kunnat fastställas. Ytterligare en slutsats är att förlust- modellerna i MLT är överkänsliga för fel anströmningsvinkel.