2014-12-01  –  2018-07-31

152.089,00 EUR

Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrgebiet für Werkstoffkunde, Kaiserslautern, Rheinland-Pfalz

03ET7041K

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

01144152/1  –  COOREFLEX-Turbo

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Gesamtziel des beantragten Projektes der Partner Siemens Energy, Bergische Universität Wuppertal und TU Kaiserslautern im Verbundvorhaben AG Turbo COOREFLEX-turbo ist die Entwicklung einer experimentell validierten Methode zur Berechnung von Ausfallwahrscheinlichkeiten für thermisch und mechanisch hoch belastete Gasturbinenkomponenten unter wechselnden Lastsituationen. Die wichtigste materialinhärente Ursache für die Streuung der Lebensdauer ist die Variation der lokalen Struktur des Korngefüges, insbesondere der Korngröße und der Kornorientierungen. Die experimentelle Messung des Einflusses dieser mikrostrukturellen Kenngrößen auf die Lebensdauer unter praxisrelevanten Beanspruchungen ist Aufgabe des Teilprojektes der TU Kaiserslautern, die mathematische Modellierung und die numerische Implementierung in Form eines Finite Elemente Postprozessors wird im Teilprojet der Bergischen Universität Wuppertal in enger Zusammenarbeit mit dem Industriepartner Siemens Energy durchgeführt. Das Kaiserslauterner Teilprojekt umfasst folgende in der Projektbeschreibung näher ausgeführte, für den Projekterfolg essentielle Arbeitspunkte: (i) Analyse des Einflusses von Kornorientierung, Mehrfachanrissen und Korngröße bei isothermer Ermüdung mit hohen Lastamplituden, (ii) Bestimmung des Kornorientierungseinflusses bei mehrachsiger isothermer Ermüdung an gekerbten Proben, (iii) Ermittlung des Kornstruktur- und Größeneinflusses auf die Lebensdauer bei thermomechanischer Ermüdungsbelastung und Überführung der Versuchsergebnisse in einen für die rechnerische Analyse geeigneten Schädigungsparameter sowie (iv) Validierung der bei den Projektpartnern erarbeiteten Modellansätze anhand isothermer Hochtemperatur-Ermüdungsversuche mit variabler Last.