Verbundvorhaben: InnoTurbinE - Innovative Turbomaschinen für nachhaltige Energiesysteme; Teilvorhaben: 2.1b, 2.2b, 2.3a, 3.1a und 3.2a
Zeitraum
2020-08-01 – 2024-07-31
Bewilligte Summe
1.815.256,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE5040B
Leistungsplansystematik
Konventionelle Kraftwerkstechnik - Komponentenentwicklung [EA1312]
Verbundvorhaben
01213211/1 – InnoTurbinE - Innovative Turbomaschinen für nachhaltige Energiesysteme
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Die Arbeiten der MTU fokussieren auf eine spätere Umsetzung in Turbokomponenten von Gasturbinen mit verbesserter Robustheit und Optimierung von Bauteilen und Komponenten für einen fluktuierenden Betrieb mit hohen Lastzyklen. HAP 2 'Zyklenfeste Turbokomponenten' Für die Konzeption in frühen Auslegungsphasen wird ein Modellierungsverfahren von Radial- und Axial-Radialverdichtern für Gasturbinen kleiner Leistungsklassen im dezentralen Betrieb entwickelt [AP 2.1]. Aeromechanische Schwingungsanregungen durch Verbrennung, Mehrstufeninteraktion und Schaufelflattern bekommen bei einem hochflexiblen Betrieb zukünftiger Gasturbinen viel größere Bedeutung und werden bei den thermisch und statisch höchstausgelasteten Turbinenschaufeln sogar Design-beeinflussend [AP2.2]. Bewertungsmethodiken für Beschaufelungen mit Deckband sollen dann die Auslegung von Beschaufelungen mit erweiterten Lebensdaueranforderungen ermöglichen. Die präzise Vorhersage von Eigenfrequenzen und Dämpfungsverhalten im Deckbandbereich ist von hoher Bedeutung für eine Verschleissbewertung [AP 2.3]. HAP 3 'Virtuelle Produktentwicklung unter realen Bedingungen' Faseroptische Sonden für Hochtemperaturmessungen sollen neuartige experimentelle Untersuchungen an Gasturbinen zu deren Effizienzsteigerung ermöglichen [AP 3.1]; hierzu soll RFBG (regenerierte Faser-Bragg-Gitter) basierte Sensorik, sowie die Methodik zur Signaltrennung und Steigerung der Messgenauigkeit weiterentwickelt werden. Durch verbesserte RANS-basierte Turbulenzmodelle soll eine bessere Vorhersagegüte der Turbomaschinenströmung erzielt werden [AP 3.2]. Es werden Verbesserungen der Modellierung angestrebt, die das turbulente Niveau über die einzelnen Stufen im Verdichter besser wiedergeben; insbesondere auch durch die Berücksichtigung lokaler Strömungsphänomene. Hierdurch sollen Belastung und Betriebsverhalten des Verdichters (Pumpgrenze, Stufen-Matching, Kennlinienform) verbessert werden.