Verbundvorhaben: SchauTex - Schaufelaeroelastik im transienten Betrieb von Expansionsturbinen; Teilvorhaben: Schaufelschwingungen in Dampfturbinen (AP 1.1)
Zeitraum
2019-09-01 – 2024-06-30
Bewilligte Summe
146.156,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
0324292C
Leistungsplansystematik
Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Bei Beschaufelungen mit transsonischen Abströmbedingungen kann es aufgrund der Stoßwanderung bei Laständerung zu signifikanten Änderungen der aerodynamischen Selbsterregung und damit zu höheren Schwingungsantworten und Lebensdauerreduktion der Schaufeln kommen, denen durch geeignete Auslegungsmaßnahmen entgegen gewirkt werden muss. Numerische Studien zeigen einen diametralen Effekt bei Profilwirkungsgrad und Schwingungsstabilität. Ziel des Vorhabens ist es dieses Ergebnis experimentell nachzuweisen, um damit das physikalische Verständnis und die Auslegungstools zu schärfen. Es sind experimentelle und numerische Untersuchungen von Schaufelflattern in Turbinenschaufeln der nächsten Generation mit Überschallabströmung und Ableitung von Konfidenzintervallen für numerische Vorhersagemethoden vorgesehen. Die Zielsetzung ist die Erweiterung des Betriebsbereiches zu starker Teillast bei gleichzeitig erhöhten Überlastanforderungen (Spitzenlastbetrieb zum Ausgleich von Lastschwankungen) von Gas- und Dampfturbinen zu supersonischer Abströmung aus der letzten Laufschaufel. Numerische Voruntersuchungen zeigen hier eine gegenläufige Abhängigkeit von Wirkungsgrad und Flattersicherheit. Um dieses potentielle Anlagenrisiko einzuordnen sind Untersuchungen in Ringgittern vorgesehen. Ein Umbau des für transsonische Flatterexperimente etablierten Ringgitterprüfstandes mit supersonischer Abströmung und erweiterter Betriebsbereichseinstellungen sind dazu nötig.