2019-01-01  –  2023-02-28

399.914,00 EUR

Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Maschinenbau - FG Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe, Darmstadt, Hessen

0324358G

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

01185151/1  –  KüpLe - ECOFLEX-turbo: Kühlung für eine optimierte Lebensdauer

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Das geplante Vorhaben ist Teil des Verbundprojektes AG Turbo ECOFlex und befasst sich mit grundlegenden Untersuchungen zur Aerodynamik und Kühlung von Hochdruckturbinen. Diese können heute nicht mehr nur für gezielte Betriebspunkte ausgelegt werden, sondern müssen robust auf variierende Bedingungen reagieren und dabei gleichzeitig höchste Wirkungsgrade liefern. Gründe hierfür sind unter anderem die stetig steigenden Anforderungen an den Verbrennungsprozess und eine starke Flexibilisierung der Betriebsweisen von Turbomaschinen. Neben diesen Entwicklungstrends ist eine Steigerung der Leistungsdichte ein weiteres wichtiges Ziel in der Auslegung moderner Turbomaschinen. Diese sollen kleiner sein oder bei gleicher Größe höhere Leistungen erzielen. Dadurch lassen sich bessere Wirkungsgrade erzielen und die Wirtschaftlichkeit der Turbomaschine kann erhöht werden. Dies trifft auf stationäre Gasturbinen in gleicher Weise zu wie für Flugantriebe. In dem hier beantragten Vorhaben sollen die Kühlung und Aerodynamik von Hochdruckturbinen unter variierenden Zuströmbedingungen grundlegend untersucht werden. Dabei sollen zum einen der Einfluss von unterschiedlichen Strömungseigenschaften am Eintritt in die Turbine detailliert betrachtet und zum anderen Designvarianten innerhalb der Turbine getestet werden. Die grundlegenden Ergebnisse und Erfahrungen sowie der Designprozess sollen durch die Industriepartner Rolls-Royce Deutschland und Siemens AG begleitet und schließlich in die Auslegungsrichtlinien für neue Hochdruckturbinen integriert werden.