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Ich werde mich auf den Fortschritt der Turbomaschinen konzentrieren, aber erlauben Sie mir zunächst eine persönliche Betrachtung. Es gibt eine Debatte über den Ursprung des Zitats „Gib einem Mann einen Fisch, und du ernährst ihn für einen Tag. Lehre einen Mann zu fischen, und du ernährst ihn ein Leben lang“, aber diese zeitlose Weisheit ist nach wie vor aktuell. Als Vater von zwei Kindern ist es meine Aufgabe, ihnen all das Wissen zu vermitteln, das ich besitze. Es ist die Pflicht eines Kindes, danach zu streben, seinen Vater zu übertreffen. Ich bin zwar kein Experte im Angeln, aber ich beherrsche die Grundlagen und nehme meine Kinder ein paar Mal im Jahr zum Angeln mit, sei es an einem nahe gelegenen See oder an der Küste Westschwedens. In diesem Frühjahr hat mein Sohn seine erste Angelrute bekommen, und seine Begeisterung, dieses Jahr wieder angeln zu gehen, deutet darauf hin, dass er seinen Vater in dieser Fähigkeit bald übertreffen könnte.
Um auf ein wichtiges bevorstehendes Ereignis zu sprechen zu kommen, dem ich mit Spannung entgegensehe: Auch wenn ich mich selbst nicht als Experten im Angeln betrachte, so bin ich doch anerkannt als Experte für Turbomaschinen in dem Unternehmen, für das ich arbeite. Auch wenn mein Fachwissen von den versierten Mitarbeitern der Firma angezweifelt wird ASME (The American Society of Mechanical Engineers) bin ich begeistert, wieder einmal an der ASME Turbo Expo teilzunehmen, um Wissen über die Weiterentwicklung von Turbomaschinen zu erwerben. Die Ausgabe 2025 (16.-20. Juni 2025) wird in Memphis, Tennessee, stattfinden, bekannt für ikonische Wahrzeichen wie Graceland und eine einzigartige Pyramide, die dem Fischfang gewidmet ist, am Mississippi River. Ich freue mich nicht nur darauf, alte Freunde und Kollegen wiederzusehen, sondern auch darauf, in die neuesten Forschungsarbeiten einzutauchen, um mein Fachwissen auf diesem Gebiet zu erweitern, mit dem letztendlichen Ziel, die Turbomaschinen voranzubringen.
Fortschrittliche Turbomaschinen auf der ASME Turbo Expo
Die Teilnahme an der Turbo Expo bietet eine wertvolle Gelegenheit, sich mit führenden Ingenieuren aus namhaften Unternehmen, Universitäten und staatlichen Labors auszutauschen. Mit einem breiten Spektrum an technischen Präsentationen können die Teilnehmer innovative Methoden für die Entwicklung, Prüfung und schließlich die Weiterentwicklung von Turbomaschinentechnologien im Zusammenhang mit der Energieerzeugung und dem Antrieb erkunden. Der Austausch mit Entscheidungsträgern aus der Industrie bietet die Möglichkeit, sich einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen, denn die ASME Turbo Expo dient als Plattform für den Wissensaustausch und die Förderung des beruflichen und geschäftlichen Wachstums im Bereich der Energieerzeugungs- und Antriebstechnologien.
Die Simulation spielt eine zentrale Rolle beim Verständnis der Leistung komplexer Maschinen wie Gasturbinen, insbesondere wenn es darum geht, Turbomaschinen voranzubringen. Mehrere Forschungsarbeiten, die auf der ASME Turbo Expo 2025 vorgestellt wurden, befassen sich mit dem Thema Simulation, wovon im Folgenden einige Beispiele genannt werden.
Numerische Simulation und Validierung eines NASA-Hochleistungs-Radialverdichters im Herstellungszustand unter Verwendung eines vollständig gekoppelten FSI-Ansatzes
GT2025-153737
Autoren: Qingyuan Zhuang et al.
Diese Studie kombiniert CFD-Aerodynamik mit Zentrifugalkräften und thermischer Ausdehnung, um die Umwandlung von kalt in heiß genau vorherzusagen. Dies war eine gemeinsame Forschungsarbeit von Siemens DISW und IsimQ. Mit vielen großartigen Beiträgen und guter Zusammenarbeit mit der NASA. Das Modell und die Messungen werden von der NASA zur Verfügung gestellt und sind für die Öffentlichkeit zugänglich.
Zufeuerung von Wasserstoff mit Erdgas für einen trockenen, emissionsarmen 9MW-Brenner von Siemens Energy: Teil II – Large Eddy Simulations
GT2025-152877
Autoren: Kexin Liu et al.
Dies ist eine Verbrennungs-CFD-Forschung zur Simulation von Temperatur und Emissionen für verschiedene Wasserstoffmischungen und Pilotbrennstoffverhältnisse, mit dem eingebauten Reaktornetzwerk von Simcenter STAR-CCM+. Dies wird mit Hochdrucktests verglichen. Diese Arbeit ist eine gemeinsame Forschungsarbeit von Siemens Energy und Siemens DISW als Beitrag zur Weiterentwicklung von Turbomaschinen.
Auftreffende Strahlströme – CFD-Modellvalidierung mit 3-D-Magnetresonanz-Velocimetrie.
GT2025-153089
Autoren: Scheuerer et al.
In dieser Studie wird ein MRT-Gerät (von Siemens) für Strömungsmessungen von auftreffenden Strahlen verwendet. In dieser Studie wird ein großartiges Beispiel für die Bedeutung von Turbulenzmodellen gefunden. Das LAG-EB-Modell leistet wirklich gute Arbeit bei der Vorhersage von fortgeschrittenen Strömungsmustern und Rezirkulation.
Aerodynamischer Entwurf und CFD-Bewertungen eines mehrstufigen Wasserstoff-Axialverdichters
GT2025-153406
Autor: Arvind Prabhakar
In dieser Arbeit wird eine detaillierte aerodynamische Entwurfsmethodik auf der Grundlage von Mean-Line-Entwurfsprinzipien für einen mehrstufigen Wasserstoff-Axialverdichter vorgestellt. Der mehrstufige Axialverdichter ist für eine Anwendung mit hohem Durchfluss und einem Druckverhältnis ausgelegt, wie es für den Transport von Wasserstoff in Pipelines typisch ist. Allerdings mit einer viel geringeren Anzahl von Stufen, was eine Reduzierung der Gesamtlänge und des Gewichts der Turbomaschine ermöglicht.
Die Gründe für den Einsatz der Simcenter STAR-CCM+ CFD-Software für die Weiterentwicklung von Turbomaschinen
Unter den Simulationstechnologien von Simcenter spielt die STAR-CCM+ CFD-Software im Bereich der Turbomaschinen eine entscheidende Rolle, und es gibt mehr als ein paar Gründe, warum sie zu den erstklassigen Lösungen gehört. Hier sind drei meiner Favoriten.
Nummer 1: Die Multiphysik-Funktionen ermöglichen genaue Vorhersagen der Aerodynamik, der Wärmeübertragung, der Verbrennung, der Mehrphasenströmung sowie der Spannungen und Dehnungen in der gesamten Gasturbine.
Nummer 2: Es verfügt über eine ultraschnelle und robuste Automatisierungs- und parallele Vernetzungstechnologie, die für die multidisziplinäre Erkundung des Designraums für reale Geometrien verwendet wird.
Nummer 3: Die schnellsten Solver, die jetzt auch für GPUs verfügbar sind.
Welche sind Ihre?
Ich werde meine Kinder nicht dazu drängen, ein Maschinenbaustudium zu absolvieren. Stattdessen teile ich meine Leidenschaft für Simulationstechnologien und die unglaublichen Innovationen in der Luft- und Raumfahrt sowie bei Turbomaschinen, die von Spitzeningenieuren und Forschern weltweit entwickelt werden. Durch die Teilnahme an Veranstaltungen wie der ASME Turbo Expo und die Mitarbeit an oder das Lernen von Vorträgen und Präsentationen, die Technologien wie die fortschrittliche Simulation nutzen, können Ingenieure einen tiefgreifenden Einfluss auf die Gestaltung der Zukunft der Luft- und Raumfahrtindustrie und die Weiterentwicklung von Turbomaschinenanwendungen haben
In der Tat würden wir nicht zu neuen Abenteuern aufbrechen, wenn die Menschen den ganzen Tag fischen würden.
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