Die thermodynamische Leistungssyntheserechnung ist ein fundamentaler Bestandteil der gasturbinenbezogenen Flugantriebs- und Kraftwerksentwicklung. Performance-Analysen begleiten den Lebenszyklus einer Gasturbine von der Konzeptions- und Entwurfsphase über die Realisierung und Vermessung von Prototypen bis hin zur Überwachung und Wartung von Serienprodukten im Einsatz. In der Phase der Triebwerksvorauslegung werden neben dem Leistungsspektrum und der Kosten auch die Maße der Triebwerkskomponenten weitgehend festgelegt. Fundamentale Fehler, die innerhalb dieser Phase gemacht werden, können zumeist im späteren Verlauf der Entwicklung nicht mehr rückgängig gemacht werden. Umgekehrt hilft sorgfältiger virtueller Triebwerksvorentwurf, Kosten spürbar zu reduzieren und Entwicklungszeiten deutlich zu senken.
Mit dem seit 2009 am Institut entwickelten Leistungssyntheseprogramm GTlab steht dem DLR ein modernes Simulations- und Vorentwurfswerkzeug zur Verfügung, das diesem breiten Einsatzspektrum gerecht wird. Das objektorientierte Software-Konzept in C++ sowie die Verwendung von standardisierten Bibliotheken und Verfahren gewährleisten einen hohen Grad an Verwendbarkeit, Erweiterbarkeit und Flexibilität.
Leistungsrechnung Der Bereich der Leistungsrechnung beschäftigt sich mit der Untersuchung des stationären und transienten Betriebsverhaltens von Flugtriebwerken und Gasturbinen. Anwendungsgebiete sind die Kreisprozessauslegung, Modell- und Messdatenanalyse sowie die Bereitstellung von Triebwerksdaten Performancedecks für die Flugleistungsrechnung.
Triebwerksvorentwurf Im Bereich Triebwerksvorentwurf werden innovative Methoden für den multidisziplinären Triebwerksvorentwurf entwickelt und angewendet. Schwerpunkt ist die Identifikation von Schnittstellen und Analyse der gesamtsystemrelevanten Wechselwirkungen von Triebwerkskomponenten.
Zukünftige Triebwerkskonzepte Der Forschungsbereich zukünftige Triebwerkskonzepte befasst sich mit der Auslegung und Bewertung moderner Technologien für Triebwerke zukünftiger Lufttransportsysteme. Dabei werden sowohl die Auswirkungen innovativer Komponententechnologien als auch das Verbesserungspotenzial neuartiger Triebwerksarchitekturen untersucht.
Stationäre Gasturbinen und GuD-Kraftwerke Der Bereich stationäre Gasturbinen beschäftigt sich mit Potentialanalysen von Komponenten-Upgrades zur Performancesteigerung für zukünftige GuD-Kraftwerke. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Untersuchung von Wasserstoff als Brennstoff und dessen Auswirkungen auf die Performance des GuD-Kraftwerks.