2020-03-01  –  2024-06-30

223.063,00 EUR

Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Thermische Strömungsmaschinen, Karlsruhe, Baden-Württemberg

03EE5035G

Konventionelle Kraftwerkstechnik - Komponentenentwicklung [EA1312]

01202162/1  –  OptiSysKom - Optimierung der Prozesse und Systeme sowie der Lebensdauer der Gesamtanlage und ihrer Komponenten

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Neue Herstellverfahren für metallische Hochtemperaturbauteile von Gasturbinen wie die Laser-Sinter-Methode erweitern die geometrischen Gestaltungsmöglichkeiten interner Bauteilstrukturen. Für Turbinenschaufeln bedeutet dies, dass alle internen Strukturen frei gestaltet werden können. Dieses Potential soll für neue innovative Kühlsysteme genutzt werden. In dem Teilverbundvorhaben sollen deshalb neue Kühlkonzepte untersucht werden, die vor allem mit additiven Verfahren gefertigt werden können. Die Untersuchungen sollen an einem skalierten filmgekühlten Profil erfolgen. Bei den Untersuchungen sollen reale Machzahlen, Reynoldszahlen, Nusseltzahlen und Biotzahlen (mit geringen Einschränkungen) realisiert werden. Der für diese Untersuchungen nötige Prüfstand wurde bereits in einem Vorgängerprojekt erfolgreich eingesetzt. Neben aerodynamischen Untersuchungen liegt der Fokus vor allem auf der exakten Messung der Totalkühleffektivität der Prüflinge. Diese wird mittels dem Verfahren der Infrarot-Thermographie bestimmt. Durch die aerothermsiche Ähnlichkeit zwischen Prüfstand und einer kompakten Gasturbine lässt sich die gesamte Kühlwirkung eines modernen Verfahrens, bestehend aus Innenkühlung und Filmkühlung, bestimmen. Durch die Verfügbarkeit von Prüflingen mit konventionellen Kühlgeometrien lässt sich jedes neue Verfahren auch relativ beurteilen.