Peter Jansohn: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2021 |
Name | Herr Dr. Peter Jansohn |
Sprechstunde | Nach Vereinbarung |
Adresse | Paul Scherrer Institut (PSI) OVGA/105A 5232 Villigen PSI SWITZERLAND |
Telefon | 056 310 28 71 |
Fax | 056 310 44 17 |
pjansohn@ethz.ch | |
Departement | Maschinenbau und Verfahrenstechnik |
Beziehung | Dozent |
Nummer | Titel | ECTS | Umfang | Dozierende | |
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151-0252-00L | Gasturbinen: Prozesse und Verbrennungssysteme | 4 KP | 2V + 1U | P. Jansohn | |
Kurzbeschreibung | Gasturbinen werden in verschiedensten Anwendungsbereichen eingesetzt (u.a. Stromerzeugung und Flugtriebwerke) und bieten neben hohen Wirkungsgraden den Vorteil, sehr schadstoffarm betrieben werden zu können. Verbrennungskonzepte (magere Vormisch-Verbrennung) müssen unter allen Betriebsbedingungen die Stabilität der Wärmefreisetzung und eine geringe Schadstoffbildung (NOx, CO) sicherstellen. | ||||
Lernziel | Vertraut werden mit den Grundlagen der Verbrennung in Gasturbinen verschiedener Ausführungen; Kenntnisse über verschiedene Gasturbinen-Prozesse und Anwendungs-Gebiete; Prozess-Effizienz und Betriebseigenschaften; Auslegungs-Kriterien und Ausführungsformen von Gasturbinen-Brennkammern und Brennern; Verbrennungs-Technologien für gasturbinen-spezifische Bedingungen; Emissionscharakteristik von Gasturbinen (NOx, CO, Russ); Flammenstabilität und Thermoakustik; spezifische Verbrennungseigenschaften von Gasturbinen-Brennstoffen (flüssig/gasförmig; fossil/erneuerbar) | ||||
Inhalt | Gasturbinen-Typen und Anwendungen - Flugzeuggasturbinen, stationäre Gasturbinen, mechan. Antriebe, Industrie-Gasturbinen, mobile Anwendungen. Gasturbinen-Prozesse (thermodyn. Eigenschaften) - Thermodynamische Zyklen, Wirkungsgrad, spezif. Leistung, Prozess-Parameter (Temp., Druck). Energie-Bilanzen, Stoff-Flüsse - Kompressionsarbeit, Expansionsarbeit, Wärmefreisetzung, Kühlluft-System, Abgas-Verluste. Gasturbinen-Komponenten (Einführung, Grundlagen) - Kompressoren, Brennkammer, Turbine, Wärmetauscher, ... . Brenner-/Brennkammer-Systeme - Gemischaufbereitung, Treibstoffe, Brennkammer-Geometrien, Brennerformen, Flammenstabilisierung, Wärmeübertragung/Kühlung, Emissionen. Flammenstabilität und Thermoakustik. Feuerungstechnologien - magere Vormisch-Verbrennung, gestufte Verbrennung, Pilotierung, Drallflammen, Betriebskonzepte. Neue Technologien/aktuelle Forschungsthemen - katalyt. Verbrennung, "flammenlose" Verbrennung, "nasse" Verbrennung, Null-Emissions-Konzepte (mit CO2-Abscheidung), Wasserstoff/H2 | ||||
Skript | Foliensammlung in Form einer gedruckten Broschüre (Selbstkostenpreis) und Online (Ilias) | ||||
Literatur | Empfehlungen für weitergehende Literatur im Skript enthalten (für jedes Kapitel/Themengebiet) | ||||
Voraussetzungen / Besonderes | Grundwissen in Thermodynamik/thermodynamische Prozesse von thermischen Maschinen; verbrennungstechnische Grundlagen |