Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Computersimulation steigert Effizienz von GuD-Kraftwerk

22.06.2006
Mit Hilfe komplexer Simulationen entwickelt Siemens die effizientesten Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerke (GuD) der Welt. Wie das Forschungsmagazin Pictures of the Future berichtet, verbessern Experten mit Computermodellen die Schaufelform von Gas- und Dampfturbinen und schaffen so eine möglichst optimale Strömung. Dadurch - und mit weiteren Verbesserungen etwa beim Material - werden GuD-Anlagen einen Wirkungsgrad von 60 Prozent überschreiten. Heute haben diese Kraftwerke einen Wirkungsgrad von über 58 Prozent.

In einer GuD-Anlage strömt verfeuertes Erdgas durch die Gasturbine und treibt diese an, danach erhitzt es Wasser, das verdampft und eine weitere Turbine, die Dampfturbine, antreibt. Der Generator wandelt die mechanische Energie jeweils in elektrischen Strom. Die Turbinenschaufeln spielen dabei eine entscheidende Rolle. Je besser sie geformt sind, desto weniger Erdgas muss eingesetzt werden.

Daher simulieren die Turbinenexperten von Power Generation (PG) und von Corporate Technology in München an einem Computer die Strömungen der bis zu 1500 Grad Celsius heißen Gase in der Turbine. Die Turbinenschaufeln werden dabei im Computer mittels eines engmaschigen Netzes mathematisch beschrieben und durch so genannte Navier-Stokes-Gleichungen modelliert. Aus den Ergebnissen dieser Berechnungen ermitteln die Experten die optimale Schaufelform. Am Computer erkennen sie mögliche Unregelmäßigkeiten der Strömungen und korrigieren diese mit einer Veränderung der Schaufelgeometrie.

Zusätzlich wenden die Experten von PG noch ein akustisches Simulationsverfahren an, das Schwingungen in der Turbine berechnet. Die Brenner in der Gasturbine können im ungünstigen Betriebszustand ein Brummen entwickeln, dessen Frequenzen sich gegenseitig aufschaukeln. Das würde die Turbine schädigen, die daher rechtzeitig abgeschaltet werden müsste, was jedoch einen kostenintensiven Stillstand bedeutete. Die Akustik-Simulation erkennt, in welchem Arbeitsschritt der Turbine die Frequenzen entstehen und regelt die Prozessabläufe so, dass die Schwingungen im Betrieb verhindert werden. Diese thermoakustische Auslegung wird 2007 bei der neuen Gasturbinengeneration zum Einsatz kommen. Der Prototyp wird derzeit im Werk Berlin gebaut. (IN 2006.06.5)

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens InnovationNews
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de/pof
http://www.siemens.de/innovation

Weitere Berichte zu: Strömung Turbine

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Neue Sensortechnik für E-Auto-Batterien
08.12.2016 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Siliziumsolarzelle des ISFH erzielt 25% Wirkungsgrad mit passivierenden POLO Kontakten
08.12.2016 | Institut für Solarenergieforschung GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie