Forschung


Splashing
Abb. 1: Außenansicht des Splashing-Versuchsstandes

Das Zerfallsverhalten von Tropfen bei Kollision mit festen oder flüssigen Oberflächen hat bei vielen technischen Anwendungen großen Einfluss auf den Prozessverlauf. Bei einem Teil dieser Anwendungen ist die Art der Ausbreitung auf den entsprechenden Oberflächen das Hauptaugenmerk. Dazu zählen etwa Verfahren wie der Tintenstrahldruck oder die Desinfektion und Beschichtung von Oberflächen.
Für andere Verfahren ist hingegen der Zerfall der Tropfen selbst und besonders die Eigenschaften der entstehenden Sekundärtropfen entscheidend, da diese den weiteren Prozessverlauf stark beeinflussen.
In Turbomaschinen treten diese Tropfen-Wand-Interaktionen beispielsweise bei der Eindüsung von Wasser in den Verdichtereinlauf (Overspray-Fogging) oder bei der Auskondensation von Wassertropfen bei im Nassdampfgebiet operierenden Dampfturbinen auf.

Da diese Maschinen bei Über- bzw. Unterdruck operieren wird am Laboratorium für Strömungsmaschinen an der Helmut-Schmidt-Universität ein Versuchsstand entwickelt, in dem der Tropfenzerfall bei den relevanten Umgebungsbedingungen untersucht werden kann (siehe Abb. links).

Der Tropfenzerfall wird dazu im Schattenverfahren mit Hochgeschwindigkeitskameras aufgenommen und die so entstandenen Aufnahmen anschließend mit einer Partikelerkennungssoftware ausgewertet. Auf diese Weise können allgemeine phänomenologische Veränderungen sowie die Eigenschaften des Sekundärtropfensprays untersucht werden (siehe Abb. unten).

Splahing-Versuchsstand
Abbildung 2: Links: Deposition eines Tropfens auf einer glatten Oberfläche ohne Sekundärtropfenentstehung, Mitte: Splashing auf einer glatten Oberfläche bei 5 bar, Rechts: Splashing auf einer rauhen Oberfläche bei 1 bar

Das Laboratorium für Strömungsmaschinen verfügt über eine 500 kW Dampfturbine von AEG Kanis, die gegenwärtig in der folgenden Konfiguration aufgebaut ist:

  • 6-stufige Impulsturbine
  • max. Radkammerdampfzustand nach der Regelstufe: 6 bar / 260 °C
  • max. Drehzahl: 10.000 l/min
  • max. Leistung: 500 kW
  • Dampfverbrauch: 4,0 t/h

Der Axialverdichterversuchsstand kann offen oder als geschlossener Kreislauf mit Drossel und Rückkühlung bis zu Drücken von 15 bar betrieben werden und ermöglicht die Untersuchung von mehrstufigen Verdichtern mit Laufraddurchmessern bis zu 450 mm bei einer maximalen Drehzahl von 16.500 l/min. Der stromab liegende Diffusor ist austauschbar, so dass verschiedene geometrische Konfigurationen untersucht werden können.

Beim Radialverdichterversuchsstand handelt es sich um einen einstufigen Verdichter mit fliegend gelagertem Laufrad und beschaufeltem Rückführkanal. Der maximale Laufraddurchmesser beträgt 400 mm, wobei Laufräder mit oder ohne Deckscheibe eingesetzt werden können. Die maximale Drehzahl liegt bei 25.000 1/min. Wie beim Axialverdichterversuchsstand ist ein offener Betrieb oder ein Betrieb im geschlossenen Kreislauf mit Drossel und Rückkühlung möglich, wobei der maximale Systemdruck bei 12 bar liegt.

Radialverdichter
Radialverdichter

Der Luftturbinenversuchsstand kann mit bis zu drei fliegend gelagerten Axialstufen versehen werden. Alternativ ist auch die Untersuchung von Radialturbinen mit einem maximalen Laufraddurchmesser von 800 mm möglich. Hervor­zuheben sind an dem Aufbau die drei jeweils um 45° versetzten optischen Zugänge zum Strömungskanal, durch welche berührungslose Verfahren zur Geschwindig­keitsmessung möglich sind. Leistungsabfuhr erfolgt über eine pendelnd gelagerte Wirbelstrombremse mit einer maximalen Bremsleistung von 1.200 kW und einer Höchstdrehzahl von 6000 1/min

Der aktuelle Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Untersuchung von teilbeaufschlagten Regelstufen. Das Ziel ist die genaue Beschreibung der Verluste, welche in teil­beauf­schlagten Turbinen auftreten und damit insbesondere bei Industriedampfturbinen im Teillastbetrieb von Bedeutung sind. Ferner ist gerade der Teillastbetrieb von Dampfturbinen in der heutigen und zukünftigen Energieversorgung, aufgrund des transienten Lastverhaltens, von erhöhter Relevanz. Eine weitere Anwendung findet die Teil­beauf­schlagung bei Turbinen geringer Baugrößen mit anteilig hohen Spaltverlusten.

Skizze Luftturbine
Luftturbine

Der Versuchsstand für Brennkammern ist ausgelegt für Luftmassenströme bis zu 10 kg/s bei Drücken von maximal 2bar. Mithilfe eines elektrischen Lufterhitzers mit einer Leistung von 1MW können Eintrittstemperaturen von bis zu 900 K erreicht werden.

Der Versuchsstand ist für den Betrieb mit gasförmigen Brennstoffen ausgelegt.


Das Laboratorium für Strömungsmaschinen ist hervorragend für verschiedenste Messaufgaben in ein- und mehrphasigen Strömungen ausgerüstet. Abgesehen von der grundsätzlich vorgesehenen Messung von Drücken und Temperaturen auf Oberflächen oder mittels Strömungssonden sind 2D- und 3D-LDA und PIV-Systeme für die Erfassung von Strömungsfeldern vorhanden; in mehrphasigen (z.B. tropfenbeladenen) Strömungen kann zudem die Größe der Partikel mithilfe der vorhandenen PDA- und Shadowgraphie-Systeme erfasst werden. Für die Messung sehr kleiner Partikel im Sub-Mikrometer-Bereich auf der Basis der Lichtextinktion steht ebenfalls die notwendige Ausrüstung und Expertise zur Verfügung.

Des Weiteren sind am Brennkammerprüfstand des Laboratoriums LIF und UV-LIF-Systeme für die Erfassung der Vorgänge während der Verbrennung sowie entsprechende Geräte zur Emissionsmessung vorhanden.

Messtechnik
Messtechnik LSM

Dampfversorgung:

  • Erdgasgefeuerter Flammrohrdampfkessel mit Überhitzer und Heißdampf- Oberflächenkühler
  • max. Dampfmenge 10 t/h
  • max. Frischdampfzustand: 17 bar / 280 °C
  • Bypassleitung mit regelbarer Wassereinspritzung

Luftversorgung:

Die zentrale Luftversorgungsanlage des Laboratoriums besteht aus zwei großen Radialverdichtern, die entweder einzeln, parallel oder in Reihe betrieben werden können

1 Verdichter in Betrieb:

  • max. Druckverhältnis: 2
  • max. Luftdurchsatz: 27 kg/s

2 Verdichter in Betrieb:

  • max. Druckverhältnis: 3,7
  • max. Luftdurchsatz: 18 kg/s

Die gewünschte Lufteintrittstemperatur am Versuchsstand wird mittels eines Nachkühlers eingestellt.

Des weiteren steht ein Ventilator mit einem max. Volumenstrom von 10 m³/s und einer max. Druckerhöhung von 1600 Pa als Luftversorgung für kleinere Versuchsstände zur Verfügung.




Harbeck, J., Geist, S., Schatz, M.:
An Approach to Measure Total-Head in Wakes and Near End Walls at High Fogging Conditions. Proceedings of the ASME Turbo Expo 2021: Turbomachinery Technical Conference and Exposition

Seck, A., Geist, S., Harbeck, J., Weigand, B., Joos, F.:
 Evaporation Modeling of Water Droplets in a Transonic Compressor Cascade under Fogging Conditions.
Int. J. Turbomach. Propuls. Power 2020, 5, 5. https://doi.org/10.3390/ijtpp5010005.

2019

Pfeiffelmann, B.; Özman, C.; Benim, A.C.; Joos, F.:
Variable temperature effects on teg performance. XII International Conference on Computational Heat, Mass and Momentum Transfer, 3-6 September 2019, Rome, Italy.

Berger, A.; Polklas, T., Brun, O.; Joos, F.:
Experimental Investigation on Performance of a Control Stage Turbine under Partial Admission. ETC13, European Turbomachinery Conference, April 8-12, Lausanne, CH.

Seck, A.; Geist, S.; Harbeck, J.; Weigand, B.; Joos, F.:
Evaporation Modelling of Water Droplets in a Transonic Compressor Cascade under Fogging Conditions. ETC13, European Turbomachinery Conference, 2019, April 8-12, Lausanne, CH.

Passmann, M.; aus der Wiesche, S.; Joos, F.:
Experimental Investigation of Tip Vortex Structur in a Steam Turbine. ETC13, European Turbomachinery Conference, April 8-12, 2019, Lausannne, CH.

Geist, S.; Harbeck, J.; Joos, F.:
Secondary Flow Measurements in a Compressor Cascade Using 3D LDA/PDA – Part A: Flow Topology and ist Numerical Representation. ASME Turbo Expo 2019: Turbomachinery Technical Conference & Exposition, Paper GT2019-90123, June 17-21, Phoenix, AZ, USA.

Harbeck, J.; Geist, S.; Joos, F.:
Secondary Flow Measurements in a Compressor Cascade Using 3D LDA/PDA – Part B: Dispersed Phase Effects on Flow. ASME Turbo Expo 2019: Turbomachinery Technical Conference & Exposition, Paper GT2019-90124, June 17-21, Phoenix, AZ, USA.

Passmann, M.; aus der Wiesche, S.; Joos, F.:
Numerical Calibration of 3D Printed Five-Hole Probes for the Transonic Flow Regime. ASMEJSME – KSME Joint Fluids Engineering Conference 2019, July 28 – August 1, Paper AJKLUIDS2019-4706, San Francisco, USA.

Lehser-Pfeffermann, D.; Ahmed, A.; Ibrar, B.; Theis, D.; Rückert, F.U.; Benim, A.C.; Joos, F.:
Investigation of wake flow and turbulence development behind small wind turbines. ICREN 2019, International Conference on Renewable Energy 2019, April 24-26, UNESCO, Paris.

Berger, A.; Joos, F.; Polklas, T.; Brunn, O.:
Experimental investigation on performance of a control stage turbine under partial Admission. European Turbomachinery Conference ETC2019-135, Lausanne, Schweiz.

2018

Lehser-Pfeffermann, D.; Häfele, T.; Rückert, F.U.; Griebsch, J.; Müller, T.; Joos, F.:
Location-Optimized Aerodynamic Rotor Design of Small Wind Tur bines and Lightweight Implementation Using Additive Hybrid Material. SYMKOM 2018 IMP2 – International Symposium on Compressors & Turbine flow Systems, October 18-20, 2018, Lodz, Poland.

Ruffino, A.G.; Schaar, S.; Lehser-Pfeffermann, D.; Theis, D.; Rückert, F.U.; Müller, T.; Joos, F.:
Numerical Simulation and Measurement for location optimization of a Vertical Axis Wind Turbine (VAWT). TUrbWind 2018 Research and Innovation on Wind Energy Exploitation in Urban Environment Collo quium,  September 6-7, 2018, Riva del Garda, Italy.

Lehser-Pfeffermann, D.; Theis, D.; Rückert, F.U.; Müller, T.; Joos, F.:
nstallation and Design of a New Wind Tunnel for Measurement of Vertical Axis Wind Turbines (VAWT). 2nd World Congress on Wind & Renewable Energy, June 14-16 June 2018, London, UK.

Joos, F.:
Experimental investigations of droplet laden flow around blade profiles, in Tutorial: Condensation and resulting two-phase flow phenomena – nu- merical and experimental Aspects. ASME Turbo Expo 2018: Turbine Technical Conference and Exposition GT2018-77503, June 11-15, 2018, Oslo, Norway.

Pfeiffelmann, B.; Benim, A.C.; Joos, F.:
A Finite Volume Analysis of Thermoelectric Generators, Heat Transfer Engineering, 2018. DOI: 10.1080/01457632.2018.1474588

Strohbrücker, V.; Niesner, R.; Joos, F.:
Simulation Method for Vehicle Tire Water Spraying Behavior, 18. Internationales Stuttgarter Symposium, Automobil- und Motorentechnik 2018.

Günther, C.; Bröder, J.; Joos, F.:
Experimental Investigation of Droplet´s Splashing with variing Pressures and Impact Angles tor Predict Behavior During Wet Compression. ASME Turbo Expo 2018: Turbomachinery Technical Conference and Exposition, Volume 3: Coal, Biomass, and Alternative Fuels; Cycle Innovations; Electric Power; Industrial and Cogeneration; Organic Rankine Cycle Power Systems, Paper GT2018-76544, June 11–15, 2018, Oslo, Norway.

Geist, S.; Harbeck, J.C.; Joos, F.:
A 3D-LDA Study of the Relation Between Coincident and Time Stepped Non-Coincident Stress Measurements in a Linear Compressor Cascade. ASME Turbo Expo 2018: Turbomachinery Technical Conference and Exposition, Volume 2A: Turbomachinery, Paper GT2018-76573, June 11–15, 2018, Oslo, Norway.

Passmann, M.; aus der Wiesche, S.; Joos, F.; Willinger, R.:
The Physical Mechanism of Tip Leakage Loss Reduction by Means of Pasive Injection in Low Ma-Number Flows. ASME Turbo Expo 2018: Turbomachinery Technical Conference and Exposition, Volume 8: Microturbines, Turbochargers, and Small Turbomachines; Steam Turbines, Paper GT2018-76336, June 11–15, 2018, Oslo, Norway.

Pfeiffelmann, B.; Benim, A.C.; Joos, F.:
A Finite Volume Analysis of Thermoelectric Generators, Heat TransferEngineering, Eingereicht Juni 2017.

Passmann, M.; aus der Wiesche, S.; Joos, F.:
A one-dimensional analytical calculation method for obtaining normal shock losses in supersonic real gas flows. IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 821 (2017) 012004.

Günther, C.; Bröder, J.; Joos, F.:
Influence of pressure on droplet splashing behaviour inside gas turbine compressors during wet compression. ISROMAC 2017, International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery,  December 2017, Maui Hawaii.

Geist, S.; Neupert, N.; Joos, F.:
Effect of Moist Droplet-laden Flow on Transonic Compressor Cascade Performance. ISROMAC 2017, International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery,  December 2017, Maui Hawaii.

2017

Neupert, N.; Harbeck, J.C.; Joos, F.:
Investigation on the Effect of Surface Wettability on a Two Phase Flow in a Compressor Cascade. ASME Turbo Expo 2017: Turbomachinery Technical Conference and Exposition, Volume 2D: Turbomachinery, Paper GT2017-64155, June 26–30, 2017, Charlotte, North Carolina, USA.

Neupert, N.; Harbeck, J.C.; Joos, F.:
An Experimental Derived Model to Predict the Water Film in a Compressor Cascade with Droplet Laden Flow. ASME Turbo Expo 2017: Turbomachinery Technical Conference and Exposition, Volume 2D: Turbomachinery, Paper GT2017-64121, June 26–30, 2017, Charlotte, North Carolina, USA.

Günther, C.; Joos, F.:
Influence of Non-Equilibrium Fluid Properties During Fogging on Intake Duct and Compressor Characteristics. ASME Turbo Expo 2017: Turbomachinery Technical Conference and Exposition, Volume 3: Coal, Biomass and Alternative Fuels; Cycle Innovations; Electric Power; Industrial and Cogeneration Applications; Organic Rankine Cycle Power Systems, Paper GT2017-63267, June 26–30, 2017, Charlotte, North Carolina, USA.

Beenken, F.; Joos, F.:
Investigation of a Gas Turbine Process With Reheat Combustion at Flue Gas Recirculation and Oxyfuel-Conditions. ASME Turbo Expo 2017: Turbomachinery Technical Conference and Exposition, Volume 3: Coal, Biomass and Alternative Fuels; Cycle Innovations; Electric Power; Industrial and Cogeneration Applications; Organic Rankine Cycle Power Systems, Paper GT2017-63288, June 26–30, 2017, Charlotte, North Carolina, USA.

Benim, A.; Iqbal, S. Meier, W.; Joos, F.; Wiedermann, A.:
Numerical Investigation of Turbulent Swirling Flames with validation in a Gas Turbine Combustor. Applied Thermal Engineering 110 (2017), pp. 202–212.

2016

Passmann, M.; aus der Wiesche, S.; Joos, F.; Wiedermann, A.:
An one-dimensional semi-analytical calculation method for obtaining normal shock losses in supersonic real gas flows. NICFD 2016 for Propulsion and Power, Seminar, Veranna I.

Passmann, M.; Hasselmann, K.; Reinker, F.; aus der Wiesche, S.; Joos, F.:
Development an Design of a Two-Stage Contraction Zone and Test Section of an Oraganic rankine Cycle Wind Tunnel. ASME Turbo Expo 2016: Turbomachinery Technical Conference and Exposition, Volume 3: Coal, Biomass and Alternative Fuels; Cycle Innovations; Electric Power; Industrial and Cogeneration; Organic Rankine Cycle Power Systems, Paper GT2016-56580, June 13–17, 2016, Seoul, South Korea.

Zess, J.; Polklas, T.; Joos, F.:
Experimental Investigation of the Flow in a Control Valve of an Industrial Steam Turbine. ASME Turbo Expo 2016: Turbomachinery Technical Conference and Exposition, Volume 8: Microturbines, Turbochargers and Small Turbomachines; Steam Turbines, Paper GT2016-57215, June 13–17, 2016, Seoul, South Korea.

Iqbal, S.; Benim, A.C.; Fischer, S.; Joos, F.; Kluß, D.; Wiedermann, A.:
Experimental and Numerical Investigation of Natural-, Bio- and Syngas Flames in Gas Turbine Combustor Model. 9th International Conference on Computational Heat and Mass Transfer, May 23-26, Cracow, Poland.

Neupert, N.; Gomaa, H.; Joos, F.; Weigand, B.:
Investigation and Modeling of Two Phase Flow through a Compressor Stage. ISROMAC 2016, International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery. Hawaii, Honolulu April 10-15, 2016; zus. European Journal of Mechanics B Fluids, Vol. 16, Part 2, Jan/Febr 2017.

2015

Benim, A.C.; Gül, F.; Assmann, A.; Akhyari, P.; Lichtenberg, A.; Joos, F.:
Validation of Loss-Coefficient -Based Outlet Boundary Conditions for Simulating Aortic Flow. Journal of Mechanics in Medicine and Biology, Online ISSN : 1793-6810, 2015.

Iqbal, S.; Benim, A.C.; Joos, F.; Wiedermann, A.:
Numerical Analysis of Natural-, Bio and Syngas Flames in Gas Turbine Combustor Model using Flamelet Method. Conference on Modeling Fluid Flow (CMFF ’15), The 16th International Conference on Fluid Flow Technologies Budapest, Hungary, September 1-4, 2015.

Neupert, N.; Joos, F.:
Investigation on Water Film induced Profile Losses in a Compressor Cascade. ASME Turbo Expo 2015: Turbine Technical Conference and Exposition, Volume 2A: Turbomachinery, Paper GT2015-42153, June 15–19, 2015, Montreal, Quebec, Canada.

Iqbal, S.; Benim, A.C.; Nahavandi, A.; Meier, W.; Wiedermann, A.; Joos, F.:
Numerical Analysis of Turbulent Swirling Flows in Gas Turbine Combustor Model using Flamelet Progress Variable Approach. The 16th International Conference on Modelling Fluid Flow Technologies, CMFF´15, Paper 138, Budapest, Ungarn.

2014

Joos, F.:
Wissen schafft Nutzen – Wissenschaft nutzen. In: 14. Statusseminar AGTURBO Verbundprojekt COORETEC-Turbo, DLR, 2014, Köln.

Neupert, N.; Joos, F.:
Experimental Investigation of Droplet Behaviour in a Transsonic Compressor Cascade. ETN, 2014, Brüssel, BE.

Benim, A.; Iqbal, S.; Nahavandi, A.; Meier, W.; Wiedermann, A.; Joos, F.:
Analysis of Turbulent Swirling Flow in an Isothermal Gas Turbine Combustor Model. ASME Turbo Expo 2014: Turbine Technical Conference and Exposition, Volume 4A: Combustion, Fuels and Emissions, Paper GT2014-25008, June 16–20, 2014, Düsseldorf, Germany.

Uhkötter, S.; aus der Wiesche, S., Joos, F.:
Detailed CFD Modeling Behaviour in Oil Supply Pockets of a Heavy Duty Gas and Steam Turbine Journal Bearing. ASME Turbo Expo 2014: Turbine Technical Conference and Exposition,Volume 7B: Structures and Dynamics, Paper GT2014-25074, June 16–20, 2014, Düsseldorf, Germany.

Günther, C.; Joos, F.:
Fluid Properties at Gas Turbine Inlet Due to Fogging considering Evaporation and Condensation Phenomena as Well Icing Risk. ASME Turbo Expo 2014: Turbine Technical Conference and Exposition, Volume 3A: Coal, Biomass and Alternative Fuels; Cycle Innovations; Electric Power; Industrial and Cogeneration, Paper GT2014-25387, June 16–20, 2014, Düsseldorf, Germany; Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 137, No. 3.

Neupert, N.; Ober, B.; Joos, F.:
Experimental Investigation of Droplet Behaviour in a Transsonic Compressor Cascade. ASME Turbo Expo 2014: Turbine Technical Conference and Exposition, Volume 2A: Turbomachinery, Paper GT2014-25645, June 16–20, 2014, Düsseldorf, Germany.

Fischer, S.; Kluß, D.; Joos, F.:
Investigation of a Fuel Flexible Generic Gas Turbine Combustor With External Flue Gas Recirculation. ASME Turbo Expo 2014: Turbine Technical Conference and Exposition, Volume 4A: Combustion, Fuels and Emissions, Paper GT2014-25388, June 16–20, 2014, Düsseldorf, Germany.

2013

Günther, C.; Joos, F.:
Gas Turbine Wet Compression: Thermodynamic Consideration. International Colloquium, 150th Birthday of Richard Mollier, November 21-22, TU Dresden.

Beenken, F.; Ulmer, S.; Joos, F.:
Parallel Computing on Chemical Reactions on Graphic Processing Units. 6th European Combustion Meeting, ECM2013,  June 25-28, Lund University, Sweden.

Benim, A.C.; Iqbal, S.; Nahavandi, A.; Meier, W.; Wiedermann, A.; Joos, F.:
Validation of Turbulence Models for Confined Swirling Flows. MCS13, 8th Mediterranean Combustion Symposium September 2013, Cesme Izmir, Turkey.

Joos, F.:
Experimental Investigation of Droplet Laden Flow Around a Compressor Blade. ASME Turbo Expo 2013: Turbine Technical Conference and Exposition, Paper GT2013-96106, June 3–7, 2013, San Antonio, Texas, USA.

Ober, B.; Joos, F.:
Experimental Investigation on Aerodynamic Behavior of a Compressor Cascade in Droplet Laden Flow. ASME Turbo Expo 2013: Turbine Technical Conference and Exposition, Volume 6A: Turbomachinery, Paper GT2013-94731, June 3–7, 2013, San Antonio, Texas, USA.

Ulmer, S.; Joos, F.:
Investigation of a geeric gas turbine combustor with exhaust gas recirculation. ASME Turbo Expo 2013: Turbine Technical Conference and Exposition, Volume 1A: Combustion, Fuels and Emissions, Paper GT2013-94678, June 3–7, 2013, San Antonio, Texas, USA; Transactions of the ASME Journal of Turbomachinery, 061014, Vol. 136 No. 6 June 2014.

Moser, N.; Steinhoff, P.; Joos, F.:
Experimental and numerical investigations of flowpath profiling on secondary flow losses in a turbine Control stage. ASME Turbo Expo 2013: Turbine Technical Conference and Exposition, Volume 5B: Oil and Gas Applications; Steam Turbines, Paper GT2013-94737, June 3–7, 2013, San Antonio, Texas, USA.

Uhkötter, S., aus der Wiesche, S.; Joos, F.:
Investigation of Flow and Mixing Phenomena in an Oil Supply Pocket of a Heavy Duty Gas Turbine Journal Bearing. ASME Turbo Expo 2013: Turbine Technical Conference and Exposition, Volume 7B: Structures and Dynamics, Paper GT2013-94364, June 3–7, 2013, San Antonio, Texas, USA.

2012

Große, L.; Nowakowski, T.; Ulmer, S.; Joos, F.:
Beschreibung turbulenter Brennkammerströmungen bei magerer teilvorgemischter Verbrennung. In: 13. Statusseminar AGTURBO Verbundprojekt COORTEC-Turbo, DLR, 2012, Köln.

Ober, B.; Joos, F.:
Experimental Investigation on the Performance of a Compressor Airfoil in Droplet Laden Flow. ASME Turbo Expo 2012: Turbine Technical Conference and Exposition, Volume 8: Turbomachinery, Parts A, B, and C, Paper GT2012-69464, June 11–15, 2012, Copenhagen, Denmark.

Assmann, A.; Benim, A.C.; Gul, F.; Lux, P.; Akhyari, P.; Boeken, U.; Joos, F.; Feindt, P.; Lichtenberg, A.:
Pulsatile Extracorporeal Circulation During On-Pump Cardiac Surgery Enhances Aortic Wall Shear Stress. Journal of Biomechanics, Vol. 45, No. 1, pp. 156-163, doi:10.1016/jbiomech.2011.09.021.

Eisfeld, T.; Joos, F.:
On thermodynamic modeling of two-pahse flow compression with dispersed water droplets in air. ISROMAC-14, Paper-227, Honolulu, Hawaii.

Ulmer, S.; Joos, F.
Hybrid PDF/RANS Simulation of a dry low Emission combustor using detailed chemistry. ISROMAC-14, Paper-222, Honolulu, Hawaii.

2011

Nowakowski, T.; Joos, F.:
Experimentelle Untersuchungen regenerativer Gase. 25. Deutscher Flammentag, 2011, Karlsruhe.

Ulmer, S.; Joos, F.:
Numerische Simulation einer generischen Brennkammer unter Verwendung eines detaillierten Chemiemechanismuses. 25. Deutscher Flammentag, 2011, Karlsruhe.

Ober, B.; Joos, F.; Goma, H.; Weigand, B.:
Experimental and numerical Investigation of the droplet behaviour passing a compressor cascade. DIPSI Workshop 2011, Bergamo, Italy.

Benim, A.C.; Gul, F.; Nahavandi, A.; Assmann, A.; Feindt, P.; Joos, F.:
CFD Analysis of Blood Flow in Human Aorta with experimental Validation. 7th International Conference Heat and Mass Transfer, 2011, Istanbul, Turkey.

Benim, A.C.; Gul, F.; Nahavandi, A.; Assmann, A.; Feindt, P.; Joos, F.:
Computational Analysis of Blood Flow in Human Aorta. International Journal of Emerging Multidisciplinary Fluid Sciences (IJEMFS), Vol. 2, No. 4, December 2010,
pp. 233-242.

Clari, M.; Joos, F.:
Three-Dimensional Separations in the Diffusor of a Turbine Control Valve. ASME 2011 Turbo Expo: Turbine Technical Conference and Exposition, Volume 7: Turbomachinery, Parts A, B, and C, Papter GT2011-45617, June 6–10, 2011, Vancouver, British Columbia, Canada.

Moser, N.; Joos, F.:
Numerical and Experimental Optimization of a Steam Turbine Control Stage by Flowpath Profling using Evolutionary Algorithm. ASME 2011 Turbo Expo: Turbine Technical Conference and Exposition, Volume 7: Turbomachinery, Parts A, B, and C, Papter GT2011-46237, June 6–10, 2011, Vancouver, British Columbia, Canada.

Storm, C.; Joos, F.:
Euler-Lagrange Method in Numerical Simulation of Water Droplet – Laden Compressor Flows. 20th International Symposium Air breathing engines, ISABE 2011, Ghotenburg, Sweden.

2010

Uben, S.; Richter, F.A.; Bartold, A.; Joos, F.; Meier, R.:
Inverses Schaufelauslegungsverfahren für Radialverdichter. In: 12. Statusseminar AGTURBO Verbundprojekt COORETEC-T, DLR, 2010, Köln.

Joos, F.:
Experimentelle Untersuchungen am transsonischen Gitterwindkanal. Symposium 15 Jahre Niedergeschwindigkeitsverdichter, 2010, TU Dresden.

Große, L.; Joos, F.:
Neuronal Networks in Combustion Simulations. Proceedings of the International Conference on Evolutionary Computation, October 24-26, 2010, Valencia, Spain.

Moser, N.; Joos, F.:
Optimization of a Steam Turbine Guide Vane by End Wall Contouring using Evolutionary Algorithm. Proceedings of the International Conference on Evolutionary Computation, October 24-26, 2010, Valencia, Spain.

Ober, B.; Eisfeld, T.; Joos, F.:
Strömungstechnische Untersuchungen an Axialverdichtergittern an der Helmut-Schmidt-Universität Hamburg. DGLR-Jahrestagung, 2010, Hamburg.

Frohwein, S.; Eisfeld, T.; Joos, F.:
Experimental Investigation of Splashing Behaviour on dry solid Surfaces under high Parameters. ICLASS 2010, 23th International Conference on Liquid Atomization and Spray Systems, September 2010, Brno, Czech Republic.

Große, L.; Joos, F.:
The Use of ANN for Turbo Engine Applications. 17th European Symposium on Artificial Neural Networks – ESANN 2010, Bruges, Belgium.

Benim, A.C.; Gul, F.; Nahavandi, A.; Assmann, A.; Feindt, P.; Joos, F.:
Simulation of blood Flow in Human Aorta for Extracoporeal Circulation. 7th International Conference on Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics, July 19-21, 2010, Antalya, Turkey.

 

Eisfeld, T.; Joos, F.:
Experimental Investigation of the Aerodynamic Performance of a Linear Axial Compressor Cascade With Water Droplet Loading . ASME Turbo Expo 2010: Power for Land, Sea, and Air, Volume 7: Turbomachinery, Parts A, B and C, Paper GT2010-22831, June 14–18, 2010, Glasgow, UK,

 

Meier, R.; Joos, F.:
Artificial Neuronal Network Assisted Optimization of a Centrifugal Compressor using Evolutionary Algorithms. ISROMAC 2010, Paper 27, Honolulu, Hawaii.

 

Benim, A.C.; Escudier, M.P.; Nahavandi, A.; Nickson, K.; Syed, K.J.; Joos, F.:
Experimental and numerical Investigation of isothermal swirling flow in an idealized swirl combustor. International Journal of Numerical Methods for Heat and Fluid Flow, Vol. 20, Nr. 3, 2010.

 

Wächter, C.; Lunderstädt, R.; Joos, F.:
Using Linear Control Theory for Parametrization of a Controller for a SOFC/GT Hybrid Power Plant. Journal of Fuell Cell and Technology, Vol. 7, Nr. 3, June, 2010.


2009

Benim, A.C.; Escudier, M.P.; Nahavandi, A.; Nickson, K.; Syed, K.J.; Joos, F.:
Computational Analysis of incompressible turbulent flow in an idealised swirl combustor. Progress in Computational Fluid Dynamics, PCFD, 2009, accepted for publication.

Benim, A.C.; Cagna, M.; Joos, F.; Nahavandi, A.; Wiedermann, A.:
Computational Analysis of Turbulent Swirling Flow in Water Model of a Gas Turbine Combustor. 6th International Conference on Computational Heat and Mass Transfer, Proceedings of 6th ICCHMT, Paper 243, May 18-21, 2009, Guangzhou, China.

Meier, R.; Große, L.; Joos, F.:
The Use of ANN for Turbo Engine Applications. The 17th European Symposium on Artificial Networks – ESANN 2009, Bruges, Belgium.

Eisfeld, T.; Joos F.:
New Boundary Layer Treatment Methods for Compressor Cascades. 8th European Conference on Turbomachinery, ETC, March 23-27, 2009, Graz, Austria.

Eisfeld, T.; Joos, F.:
Experimental Investigation of Two-Phase Flow Phenomena in Transonic Compressor Cascades. ASME Turbo Expo 2009: Power for Land, Sea, and Air, Volume 7: Turbomachinery, Parts A and B, Paper GT2009-59365, June 8–12, 2009, Orlando, Florida, USA.

 

2008

Liebenthal, U.; Eisfeld, T.; Joos, F.:
Numerische Optimierung eines transsonischen Gitterwindkanals. UniForschung, 18. Jahrgang 2008, Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg.

Schwarz, T.; Joos, F.:
Wassereindüsung in Flugtriebwerke. Luftfahrttechnisches Handbuch, LTH-Beitrag AT 26 000 01, 2008.

Joos, F.:
Aerodynamik der mehrdimensionalen Verdichterbeschaufelung. Luftfahrttechnisches Handbuch, LTH-Beitrag AT 41 200 02, 2008.

Große, L.; Joos, F.
Usage of Artificial Neural Networks for Data Handling. 32nd Annual Conference on German Classifikation Society (GfKI) 16.07.-18.07.2008, Hamburg.

Meier, R.; Joos, F.:
Optimization Methods with Evolutionary Algorithms and Artificial Neural Networks. 32nd Annual Conference on German Classifikation Society (GfKI) 16.07.-18.07.2008, Hamburg.

Wächter, C.; Joos, F.:
Steady State Off-Design and Transient Behaviour of a SOFC/GT Hybrid Power Plant with additional Firing of the GT Combustor. roceedings of the ASME Turbo Expo 2008: Power for Land, Sea, and Air. Volume 6: Turbomachinery, Parts A, B, and C, Paper GT2008-50805, Berlin, Germany. June 9–13, 2008. pp. 517-526.

Bartold, A.; Joos, F.:
Optimization of a Centrifugal Impeller Using Evolutionary Algorithms. Proceedings of the ASME Turbo Expo 2008: Power for Land, Sea, and Air. Volume 2: Controls, Diagnostics and Instrumentation; Cycle Innovations; Electric Power, Paper GT2008-50553, Berlin, Germany. June 9–13, 2008. pp. 2471-2480.

2007

Harder, S.; Joos, F.: 
Berechnung turbulenter, reagierender Brennkammerströmungen mit einem PDF-Transportgleichungsmodell und ILDM Chemie. 23. Deutscher Flammentag, 2007, Berlin.

Puder, C.; Nowakowski, T.; Joos, F.:
Experimentelle Untersuchung des Mischverhaltens in turbulenten Strömungen. Uni Forschung, 17. Jahrgang 2007, Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg.

Harder, S.; Joos, F.:
Modelling a Non-Premixed Industrial 18 MW Gas Turbine Combustor. GTI/ASME Turbo Expo 2007, Paper GT2007-27370, Montreal, Canada.

2006

Putra, M.A.; Joos, F.:
Comparison of the RSM and the Standard k-ε Turbulence Model for Simulation of Flow in a Radial Turbine Nozzle. Proceedings of the International Conference on Fluid and Thermal Energy Conversion, 2006, Jakarta.

Harder, S.; Joos, F.:
Berechnungen von Schadstoffen turbulenter, reaktiver Strömungen in Gasturbinenbrennkammern. 10. Statusseminar AGTURBO Verbundprojekt COOREFF-T, 2006, Köln.

Harder, S.; Joos, F.:
Comparison of mixing – Models in PDF-Simulations and ist Application to piloted CH4/Air Flames near extinction. Poster: 31st International Symposium (int.) on Combustion, 06.08.-11.08.2006, Heidelberg.

Harder, S.; Joos, F.:
Statistische Mischungsmodelle in turbulenten, reagierenden Strömungen. Pfingsttagung der Deutschen Statistischen Gesellschaft & DMV Fachgruppe, Stochastik, Hamburg, 2006.

Ulrichs, E.; Joos, F.:
Experimental Investigation of the Influence of water droplets in compressor cascades. IGTI/ASME Turbo Expo, 08.05.-11.05.2006, Barcelona, Spain.

 

Putra, A.; Joos, F.:
Investigations of the secondary flow of a radial turboexpander nozzle. IGTI/ASME Turbo Expo, 08.05.-11.05.2006, Barcelona, Spain; Transaction of the ASME Journal of Turbomachinery, 061003, Vol. 135, No. 6, November

Harder, S.; Joos, F.:
Chemiemodellierung von Flammen. Luftfahrttechnisches Handbuch, LTH-Beitrag AT 34 000 03, 2006.

Harder, S.; Joos, F.:
Modellierung turbulenter nicht-vorgemischter Flammen. Luftfahrttechnisches Handbuch, LTH-Beitrag 34 000 04, 2006.

2005

Wächter, C.; Lunderstädt, R.; Joos, F.:
Dynamic Model of a pressurized SOFC/Gasturbine Hybrid Power plaint for the Development of Control Strategy. 1st European Fuel Cell Technology & Application Conference, ASME, 14.12.-16.12.2005, Rome, Italy.

Wächter, C.; Joos, F.:
Modell eines aufgeladenen PSOFC/Gasturbinentriebwerks zur Untersuchung von Regelungskonzepten. XXXVII. Kraftwerkstechnisches Kolloquium, 18.10.-19.10.2005, Dresden.

Harder, S.; Joos, F.:
Emissionen der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen in Gasturbinen. Luftfahrttechnisches Handbuch, LTH-Beitrag AT 34 000 02, 2005.

Joos, F.:
Gas Turbine Combustion Technology. EU-GCC Seminar, Natural Gas Technologies – Realities and Prospets, 07.02.-08.02.2005, Doha, Qatar.

2004

Ulrichs, E.; Joos, F.:
PDA and PIV measurements in a two-phase-flow transonic cascade wind-tunnel. The 17th Symposium on Measuring Techniques in Transonic and Supersonic Flow in Cascades and Turbomachines, September 2004, Stockholm, Sweden.2

Krake, A.; Joos, F.; Fiedler, K.:
Untersuchung des Geschwindigkeitsfeldes im Arbeitskanal von Seitenkanalverdichtern. Uniforschung, 14. Jahrgang 2004, Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg.

2002

Krake, A.; Fiedler, K.:
Laser 2 Focus Measurements and Flow Visualisation within the Rotating Rotor and the Side Channel of a Side Channel Compressor. 9th International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery, 10.02.-14.02.2002, Honolulu, Hawaii.

2001

Krake, A.; Fiedler, K.:
Optimierung eines Seitenkanalverdichters durch den Einsatz beschaufelter Unterbrecher. VDI-GET Tagung „Thermische Strömungsmaschinen: Turbokompressoren im industriellen Einsatz, 18.09.-19.09.2001.

Krake, A.; Fiedler, K.:
Investigations of the Flow Conditions in a Side Channel Compressor. Thirteen School-Seminar of Young Scientist and Specialists „Physical Principles of Experimental and Mathematical Simulation of Heat and Mass Transfer and Gas Dynamics in Power Plants“, 20.05.-25.05.2001, St. Petersburg.

2000

Höben-Störmer, R.; Fiedler, K.:
Zustandsdiagnose von Wärmeübertragern in energietechnischen Anlagen. VDI-Bericht 1566, 2000, S. 95-104.

Krake, A.; Fiedler, K.:
Flow Conditions in a Side Channel Compressor. XVth Symposium on Measuring Techniques in Transonic and Supersonic Flows, Florenz, 2000.

zur Nieden, H.; Fiedler, K.:
Anpassung der Gas-Pfad-Analyse an Erfordernisse der Diagnose von Seriengasturbinen. VDI-Bericht 1566, 2000, S. 79-94.


Günther, Christoph Carl (2018) Wet Compression – Considering non-Equilibrium Thermodynamics.
Dissertation, Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg.

Beenken, Florian (2017) Verhalten einer Gasturbine mit sequentieller Verbrennung unter Abgasrezirkulations- und Oxyfuel-Bedingungen.
Dissertation, Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg.

Neupert, Niklas (2017) Experimentelle Untersuchung einer tropfenbeladenen Strömung in einer Ebenen Verdichterkaskade.
Dissertation, Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg.

Fischer, Stefan (2016)Experimentelle Untersuchungen an einer brennstoffflexiblen Gasturbinenbrennkammer bei Betrieb unter Abgasrezirkulationsbedingungen.
Dissertation, Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg.

Moser, Nils (2015) Experimentelle und numeroische Untersuchung des Einflusses von rotationssymmetrishcen Seitenwandkonturen auf die Strömung in Regelstufen von Dampfturbinen.
Dissertation, Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr, Shaker Verlag.

Clari, Manuel Birger (2014) Untersuchung von instationären Strömungsablösungen in den Diffusoren von Regelungsventilen von Dampfturbine.
Dissertation, Helmut-Schmidt-Universität Hamburg, Universität der Bundeswehr Hamburg.

Ober, Birger (2013) Experimental investigation on the Aerodynamic Performance of a Compressor Cascade in Droplet Laden Flow.
Dissertation, Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg.

Nowakowski, Tim (2012) Verbrennungsverhalten regenerativer Gase unter gasturbinentypischen Bedingungen.
Dissertation, Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg.

Große, Lars Frank (2012) Simulation von turbulenten, reaktiven Brennkammerströmungen mit Nutzung von künstlichen neuronalen Netzen zur Beschreibung der chemischen Reaktionskinetik.
Dissertation, Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg.

Eisfeld, Tjark (2011) Experimentelle Untersuchung der Aerodynamik einer mit Wassertropfen beladenen Luftströmung in einem ebenen Verdichtergitter.
Dissertation, Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg.

Wächter, Christian (2008) Modellierung, Regelung und Simulation des Betriebsverhaltens eines SOFC/GT-Hybridkraftwerks.
Dissertation, Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg.

Matysiak, Andreas (2007) Euler-Lagrange Verfahren zur Simulation tropfenbeladener Strömung in einem Verdichtergitter.
Dissertation Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg.

Ulrichs, Enno (2007) Experimental investigations into the behavior and influence of water droplets in a compressor cascade flow.
Dissertation, Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg.

Harder, Sebastian (2006) Lagrange-Monte-Carlo-PDF Simulation zur Beschreibung turbulenter, reaktiver Brennkammerströmungen.
Dissertation, Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg

Putra, Alexin (2005) Untersuchungen zur Sekundärströmung eines radialen Turbinengitters.
Dissertation, Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg.

Krake, Andreas (2003) Experimentelle Untersuchung des Geschwindigkeitsfeldes im Arbeitskanal eines Seitenkanalverdichters.
Dissertation Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg.

Andrick, Oliver (2000) Anwendung optischer und konventioneller Messverfahren zur Beurteilung von Temperaturinhomogenitäten im Abgasstrahl eines Wellenleistungstriebwerks.
Dissertation Universität der Bundeswehr Hamburg

Girbig, P. (2000) Thermodynamische Zustandsdiagnose an Dampfturbinen.
Dissertation Universität der Bundeswehr Hamburg.

Höben-Störmer, Rüdiger (2000) Thermodynamische Zustandsdiagnose einer Gasturbinenanlage mit rekuperativer Wärmerückgewinnung.
Dissertation Universität der Bundeswehr Hamburg.

zur Nieden, Henning (2000) Anpassung der Gas-Pfad-Analyse an Erfordernisse der Diagnose einer militärischen Flugtriebwerksflotte.
Dissertation Universität der Bundeswehr Hamburg.

Joos, Franz (2019) Nachhaltige Energieversorgung: Hemnisse, Möglichkeiten und Einschränkungen. Springer Verlag Berlin, 2019, ISBN 978-3-658-23201-6.

aus der Wiesche, S.; Joos, F. (Hrsg) (2018) Handbuch Dampfturbinen. 1. Auflage, Springer Vieweg, ISBN-10 3658206292.

Joos, Franz (2006) Technische Verbrennung. Springer Verlag Berlin Heidelberg New York, ISBN10 3-540-34333-4.


HSU

Letzte Änderung: 11. November 2019