Steam turbine is a keyelement in contemporary power production. Non-equilibrium steam condensation ina turbine is not yet understood qualitatively (homogeneous/heterogeneousprocesses) nor quantitatively (nucleation rates depending on pressure,temperature, and composition). This project is based on a novel approachcombining experimental analysis of condensation processes both in thelaboratory and in the power plant, theoretical analysis, and CFD modeling. Thenovelty is primarily in the development of a mobile fast-expansion chamber fedby power-plant steam or pure steam in the laboratory, enabling detailedcondensation studies at realistic conditions. In parallel, primary andsecondary droplets will be measured with optical probes inside the turbine.Experimental results will be compared with theoretical predictions. Theoreticalmodels modified with justified empirical corrections will be implemented in anin-house CFD code and tested on nozzle and turbine-blade cases. Results of theproject will provide a new level of input for development of efficient andreliable turbines. (en)
Parní turbína je klíčovým prvkem současné energetiky.Nerovnovnovážná kondenzace v turbíně dosud není dostatečně popsána postránce kvalitativní (homogenní/ heterogenní procesy) ani kvantitativní(nukleační rychlosti závisející na tlaku, teplotě a složení). Tento projekt jezaložen na novém přístupu spojujícím experimentální analýzu kondenzačníchprocesů v laboratoři i na elektrárně, teoretickou analýzu a CFDmodelování. Hlavní inovací je vývoj mobilní komory pro rychlé expanzeelektrárenské páry nebo čisté páry v laboratoři. Komora umožní podrobnéstudium kondenzace při reálných podmínkách. Současně budou měřeny primární asekundární kapky v turbínách pomocí optických sond. Experimentální výsledkybudou porovnány s teorií. Teoretické modely modifikované odůvodněnýmiempirickými korekcemi budou implementovány ve vlastním CFD programu a budoutestovány na příkladech trysek a turbínových lopatek. Výsledky projektuposkytnou novou úroveň vstupních dat pro vývoj účinných a spolehlivých turbín. (cs)