2022-09-01  –  2025-08-31

440.000,00 EUR

TU Dresden - Fakultät Maschinenwesen, Institut für Strömungsmechanik, Professur für Turbomaschinen und Flugantriebe, Dresden, Sachsen

03EE5117E

Konventionelle Kraftwerkstechnik - Komponentenentwicklung [EA1312]

01247773/1  –  DigITecT - Digitalisierung und interdisziplinäre Auslegungstechnologien von Turbomaschinen für die Energiewende

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

In zwei Teilvorhaben sollen zum einen ein effizientes Thermalfarben-Postprocessing mittels farbiger digitaler Zwillinge entwickelt werden und zum anderen robuste Axialverdichterstufen für Axial-Radial-Verdichter untersucht werden. Die Analyse von Boroskopbildern ist derzeit eine manuelle Aufgabe von Experten und sehr zeitaufwendig. Eine Schnittstelle, um die Erkenntnisse aus der Boroskopanalyse an Systeme der Auslegungsingenieure zu übergeben, gibt es nicht. Daher sollen Methoden entwickelt werden, welche möglichst schnell und automatisch die Ergebnisse der Messungen aufbereiten und dem Auslegungsingenieur als digitale Zwillinge zur Verfügung stellen. Weiterhin sollen die Ergebnisse auf den digitalen Zwillingen so aufbereitet werden, dass eine Erfassung, Bewertung und potenzielle statistische Auswertung der turbomaschinentypischen Ereignisse (Verfärbungen, TBC-Schäden, Risse, …) möglich ist. Die Kombination von axialen mit einer abschließenden radialen Verdichterstufe ermöglicht es auch in kleinen Verdichtern / Gasturbinenanlagen, hohe Druckverhältnisse zu erreichen und dabei die Bauteilanzahl zu reduzieren. Eine abschließende radiale Verdichterstufe führt zu speziellen Anforderungen an die davorliegenden axialen Stufen. Aufgrund der unterschiedlichen Kennlinien-Charakteristika von axialen und radialen Stufen ist die Stufenabstimmung genauer zu betrachten. Hier setzt das geplante zweite Teilvorhaben an und analysiert das Zusammenspiel von axialen und radialen Verdichterstufen. Insbesondere wird die letzte verbleibende Axialverdichterstufe hinsichtlich ihrer Stabilität und der Konfiguration des Leitrades untersucht. Diese Untersuchungen sollen eine weitere Erhöhung des Verdichterdruckverhältnisses und damit Steigerung des Gesamtwirkungsgrads in kleinen flexiblen Gasturbinenanlagen ermöglichen.