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Thermisch hochbelastete, offenporige und gekühlte Mehrschichtsysteme für Kombi-Kraftwerke / SFB 561

Thermally Highly Loaded, Porous and Cooled Multi Layer Systems for Combined Cycle Power Plants

18.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Im Sonderforschungsbereich werden im Verbund der Fachgebiete die strömungstechnischen, strukturmechanischen, werkstoffkundlichen und fertigungstechnischen Grundlagen für ausgewählte Komponenten von kombinierten Gasturbinen- und Dampfturbinenkraftwerken mit projektierten Gesamtwirkungsgraden von über 65 % erarbeitet. Zur Effusions-/Transpirationskühlung der thermisch hochbelasteten Bauteile wie Brennkammerwände, Gasturbinenschaufeln und Eintrittsbereiche der Hochtemperaturdampfturbinen werden gießtechnisch oder durch Feinstbohren hergestellte, auch zusätzlich mit Wärmedämmschichten versehene offenporige Werkstoffverbunde untersucht. Zur Entwässerung im Bereich der Niederdruckdampfturbine sollen pulvermetallurgisch hergestellte offenporige Verbundwerkstoffe entwickelt werden. Die Auswirkungen der Porenströmungen und des thermomechanischen Werkstoffverhaltens auf den Gesamtprozess und auf die zu optimierenden Auslegungsparameter sind Gegenstand eines eigenen Teilprojektes.

Within the frame of the collaborative research centre different fields of research are co-operating in order to develop the fundamentals related to thermo fluid dynamics, structural mechanics and manufacturing processes for specific components used in combined gas turbine and steam turbine power plants. The aim is to achieve total efficiencies of approximately 65 %. Thermally highly loaded parts such as walls of the combustion chamber, gas turbine blades and inlet areas of high temperature steam turbines are supposed to be cooled using effusion/transpiration cooling technology. For this reason, porous composite materials manufactured by casting or microdrilling and covered with thermal barrier coating are investigated. For dewatering in low pressure turbines open porosity metallurgical composite materials are to be developed. The effect of coolant flow out of the porous surface and of the materials properties on the overall process and on the design parameters to be optimised are subject to a special subproject.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr.-Ing. Dieter Bohn
Institut für Dampf- und Gasturbinen der Technischen Hochschule Aachen
Templergraben 55 · 52056 Aachen
Tel.: (0241) 80-25450 · Fax.: (0241) 8022-307
E-Mail: post-bohn@idg.rwth-aachen.de

Further Information: www.rwth-aachen.de/sfb561/