2017-11-01  –  2021-01-31

251.845,00 EUR

MTU Aero Engines AG, München, Bayern

03ET7090C

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

01172231/1  –  ECOFLEX-Turbo

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Das Vorhaben ist Teil des Verbundvorhabens ECOFLEX-Turbo und unterstützt die gesellschaftliche Herausforderung ‚stabile Stromerzeugung bei wachsendem Anteil regenerativer Erzeugungskapazitäten‘. Das geänderte Nutzungsprofil bedingt häufigere und schnelle Lastwechsel bei Kraftwerksturbinen mit erheblichen Auswirkungen auf das Verschleißverhalten und die Lebensdauer der Rotorkomponenten. Mit einem modellbasierten Ansatz soll die Lebensdauer genauer berechenbar werden und Möglichkeiten zur Lebensdauersteigerung aufgezeigt werden Die Simulation von Reibverschleiß wurde bisher mit energetisch basierten Modellen durchgeführt. Die Simulation von schlagendem Verschleiß ist ein komplett neues Arbeitsfeld. Im Projekt sollen beide Verschleißerscheinungen auf Basis der real ablaufenden, physikalischen Mechanismen modelliert werden. Im Rahmen umfangreicher Laborversuche erfolgt die Identifizierung aller wichtigen Mechanismen und die dazu notwendige, umfangreiche Charakterisierung der Werkstoffe und ihres Verhaltens. Darauf aufbauend werden die einzelnen Abhängigkeiten in einem geeigneten Modell abgebildet, wobei insbesondere die Umsetzung mit vertretbaren Rechenzeiten eine Herausforderung darstellt. Integriert werden die Verschleißmodelle in ein innovatives Tool zur Berechnung der Schaufeldynamik mit schlagenden Kontakten, das die Besonderheiten der vorliegenden Komponenten und ihrer Belastungen berücksichtigt. Die Arbeiten werden komplementär und in enger Abstimmung mit den Teilprojekten 4.1.13B, C und D durchgeführt.