Prüfstand MGT-30
Der Prüfstand MGT-30 besteht aus der Mikrogasturbine C30 der Firma Capstone. Diese wird mit Erdgas auf einem Druckniveau von 5 bar Überdruck gespeist. Hierfür ist in der Versorgungsleitung ein Erdgasverdichter installiert, der den Gasüberdruck der Hausanschlussleitung von 23 mbar auf die geforderten 5 bar anhebt.
Die elektrischen Leistungen von Gasverdichter und Turbine werden getrennt mit Hausanschlusszählern erfasst, wovon beide jeweils im Speise- und Bezugsmodus betrieben werden können. Die online Datenerfassung der Zähler erfolgt über Optokoppler, die über das NI Modul 9870 in das Prüfstandsprogramm eingebunden sind. Über dieses Modul ist ebenfalls die Steuerungseinheit der Turbine eingebunden. Weiterhin ist in der Gasleitung ein Volumenstrommesser appliziert über den die zugeführte Energie in Form des Erdgases berechnet werden kann.
Das gesamte System, inkl. der verschiedenen Mess- und Erfassungssysteme, wird mit einer graphischen Benutzeroberfläche bedient, die hierfür im Rahmen von Studienarbeiten in LabView programmiert wurde.
Technische Daten
- Leistung elektrisch: 30 kW
- Leistung thermisch: 68 kW
- Drehzahl: bis 96.000 U/min
Technische Ausstattung
- Embedded-Echtzeit-Controller cRIO-9022: Leistungsstarker Programmable Automation Controller aus der CompactRIO - Serie mit Ethernet-Anschluss
Hersteller: National Instruments
Module für das cRIO System:
9207 Modul mit jeweils acht Kanälen zur Spannungs und Strommessung im Bereich von +10 V und +21,5 mA
9213 16 Kanal Thermoelementmodul mit einer Messempfindlichkeit von 0,02 °C und integrierter Kaltstellenkompensation
9217 4 Kanal RTD Modul für den Anschluss von Pt100 Widerstandsthermometern im 3- und 4-Leiteranschluss
9237 4 Kanal Modul für brückenbasierte Sensoren (z.B.: DMS). Gleichzeitige Versorgung und Messung sowie Voll- und Halbbrückenschaltungen möglich
9435 Digaitaleingangsmodul mit 4 Kanälen
9472 Digitalausgangsmodul mit 8 Kanälen
9870 4 Kanal RS232 Modul - Pressure Scanner Model 9116. Mehrere Geräte in den Druckbereichen -12 bis 45 psi, -10 bis 10 psi, -0,36 bis 0,36 psi, 0 bis 100 psi mit einer Genauigkeit von 0,05% FS (Ethernet)
- Umgebungsdruckmessgerät Mensor 2500
- Abgasanalysebox Testo 350 bestückt mit CO, O2, und HC Messzellen (USB und Bluetooth)
- Volumenstrommessgerät für Erdags. Kalibriert bei einem Druck von 6 bar (abs.).
- Fernauslesbare 2-Richtungs Stromzähler (RS232)
- Fernauslesbarer Gaszähler (Ethernet)
- Luftfeuchtemessgerät (Temperatur und rel. Feuchte / Ethernet)
Prüfstand STW-100
Kernstück des Prüfstandes ist eine Fluggasturbine der Firma Jet-Cat, die auf einem Gestell zur Schubmessung montiert ist. Die Schubkraft wird mittels einer Kraftmessdose gemessen. Über eine Einlaufdüse kann der Luftmassenstrom mit Hilfe der 9116 Druckmessgeräte errechnet werden. Weiterhin wurde die Turbine gestript um weitere Druck- und Temperatursensoren bis in die Brennkammer zu integrieren. Somit kann der gesamte thermodynamische Prozess des Triebwerks erfasst werden.
Technische Daten:
- Schub: 100 Nm
- Drehzahl: 123.000 U/min
- Strahlleistung: 15,8 kW
- Abgasgeschwindigkeit: 363 m/s
- Druckverhältnis: 2,3
Technische Ausstattung
- Embedded-Echtzeit-Controller cRIO-9022: Leistungsstarker Programmable Automation Controller aus der CompactRIO - Serie mit Ethernet-Anschluss
Hersteller: National Instruments
Module für das cRIO System:
9213 16 Kanal Thermoelementmodul mit einer Messempfindlichkeit von bis zu 0,02 °C und integrierter Kaltstellenkompensation
9217 4 Kanal RTD Modul für den Anschluss von Pt100 Widerstandsthermometern im 3- und 4-Leiteranschluss
9237 4 Kanal Modul für brückenbasierte Sensoren (z.B.: DMS). Gleichzeitige Versorgung und Messung sowie Voll- und Halbbrückenschaltungen möglich - Pressure Scanner Model 9116. Verschiedene Kanäle mit den Messbereichen -0,36 psi bis 0,36 psi, -5 psi bis 5 psi, -12 psi bis 45 psi. Die Genauigkeit beträgt 0,05% FS (Ethernet)
- Umgebungsdruckmessgerät Mensor 2500
- Luftfeuchtemessgerät (Temperatur und rel. Feuchte / Ethernet)
Geplant:
Bestimmung des Kraftsoffmassenstroms via LabView. Das Messsystem, ausgestattet mit einem Vorratsbehälter für den JetA1 Treibstoff und einer Krtaftmesseinrichtung, besteht bereits.
Vollständige Bedienung des Prüfstandes über eine LabView Applikation. Dies beinhaltet nicht nur die Bedienung der Messtechnik sondern auch die Steuerung der Turbine selbst.
