2015-10-01  –  2018-03-31

182.314,00 EUR

Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrstuhl für Strömungsmaschinen und Strömungsmechanik, Kaiserslautern, Rheinland-Pfalz

03ET7071P

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

Dieses Vorhaben ist Teil des Verbundprojekts AG-Turbo COOREFLEX-turbo. Der weltweit steigende Bedarf an elektrischer Energie erfordert einen Ausbau der Kraftwerkskapazitäten. Ziel der vom BMWi verfolgten Initiative COOREFLEX ist es, dass bei diesem Ausbau die negative Auswirkungen auf die Umwelt und das Klima durch die Reduktion von CO2-Emissionen minimiert und Gasturbinen für flexible Fahrweisen entwickelt werden, damit diese den sich schnell ändernden Lastzyklen von Windkraft- und Photovoltaikanlagen folgen können. In diesem Zusammenhang muss die Effektivität der Kühlung, der mit Heißgas beanspruchten Komponenten einer Gasturbine untersucht und Verbesserungen entwickelt werden. Dies ist das Ziel dieses Vorhabens. Der am Lehrstuhl vorhandene Heißgas-Prüfstand und das in dem Forschungsvorhaben AG Turbo 2020 3.2.11 entwickelte Heißgasringsegment stehen zu Beginn des Vorhabens für die Bearbeitung der experimentellen Arbeitspakete zur Verfügung. Zu Beginn steht die Entwicklung der Geometrien für die Untersuchungen (AP1). Die erstellten Geometrien werden numerisch mit CFD-Methoden berechnet (AP2). Parallel zu diesem Arbeitspaket erfolgt die Erweiterung der Messtechnik (AP3) zur Erfassung der Größen anhand derer die Kühlungseffektivität beurteilt wird. Für diese Beurteilung ist die Bestimmung des lokalen Wärmeübergangs notwendig der ausgehend von Messdaten numerisch berechnet werden muss (AP4). Nach dem die Messtechnik erfolgreich erweitert wurde erfolgt in (AP5) ausgehend von den Erkenntnissen und Vorgaben der (AP1,2,3) die Ausarbeitung der Messmodule für die experimentellen Untersuchungen. Alle experimentellen Untersuchungen des Vorhabens werden am Heißgasprüfstand durchgeführt (AP7). Dazu gehört auch der Umbau des Prüfstandes sowie die Vorbereitung der zum Einsatz kommenden Messtechnik. Mit den ersten Ergebnissen aus den experimentellen Untersuchungen erfolgt eine Optimierung der Geometrien in (AP6) die anschließend gefertigt (AP5) und validiert werden (AP7).