2019-10-01  –  2023-09-30

339.423,00 EUR

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

03EE5013K

Konventionelle Kraftwerkstechnik - Komponentenentwicklung [EA1312]

01189732/1  –  ROBOFLEX - Robuste Turbomaschinen für den flexiblen Einsatz

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Das beantragte Vorhaben hat die Verbesserung der Lebensdauervorhersage zyklisch hochbeanspruchter Turbomaschinen unter Zuhilfenahme probabilistischer Methoden zum Gegenstand und wird den Entwicklungs- und Auslegungsprozess für künftige hochflexible Kraftwerkskonzepte verbessern. Die Ergebnisse des Vorhabens tragen somit unmittelbar zu einer umweltschonenderen, zuverlässigeren und bezahlbareren Energieversorgung bei. Die Präzisierung der Vorhersage des Lebensdauerverbrauchs und die Erhöhung des Wissenstands bei hochflexibler Fahrweise sind notwendig, um einen auf die geänderten Anforderungen angepassten, sicheren, zuverlässigen und wirtschaftlichen Betrieb der bestehenden und zukünftigen Turbomaschinen zu ermöglichen. Eine wichtige Voraussetzung hierfür ist die Parametrisierung der Geometrieabweichungen vom Nominaldesign infolge der Produktionsstreuungen. Auch durch den Betrieb der Turbomaschine entstehen charakteristische geometrische Bauteilvariationen. Diese sind besonders durch Erosionserscheinungen an der Vorderkante und der Druck- bzw. Saugseite ersichtlich. So muss die vorhandene Parametrisierung angepasst werden um z.B. unsymmetrische Verdichterprofile bzw. deformierte Kantengeometrien beschreiben zu können. Da diese Bereiche im besonderen Maße empfindlich strömungsmechanische Phänomene beeinflussen, gilt es auch diese Verschleißerscheinungen hinreichend genau abbilden zu können. Die im Vorhaben aufzubauende automatische Prozesskette mit dem digitalen Zwilling der Gasturbinenschaufel beinhaltet diese Parametrisierung und ermöglicht damit eine Berücksichtigung der Streuungen in der Auslegung.