Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Auftriebsmethoden für Gasturbinenbrenner und -gehäuse

28.09.2004


Komponenten von Gasturbinen-Aeromotoren sind der extremsten mechanischen Ermüdungen ausgesetzt. Dies macht neue Materialien erforderlich, die den zukünftigen Kriterien der Gesetzgebung entsprechen. Rolls Royce ist es nun gelungen, dieses Problem bei allen Komponenten in Angriff zu nehmen, die im Laufe eines jeden Motorenlebenszyklus sowohl der Kriechspannung als auch der Plastizität ausgesetzt sind.



Um erfolgreich mit anderen Herstellern konkurrieren zu können, ist die europäische Gasturbinenindustrie ständig bemüht, die Sicherheit zu erhöhen und zukünftigen Umweltgesetzgebungen zu entsprechen. In Erwartung der zukünftigen gesetzlichen Bedingungen des Umweltausschusses CAEP3 (Committee on Aviation Environmental Protection) untersuchte dieses 48-monatige RTD-Projekt die Veränderung von Konstruktionsstilen bei der erhöhten Nutzung von hohen Spannungskonzentrationsmerkmalen.



Ziel des Projekts war die Erstellung einer verifizierten Auftriebsmethodologie für Konstruktion und betriebliche Unterstützung der Brennerbestandteile wie winklige Effusionskühlungsöffnungen. Dies erfordert jedoch ein genaues Verständnis des Materialverhaltens. Deshalb konzentrierte sich der erste Schwerpunkt auf die Entwicklung von drei Arten von Materialverhaltensmodellen und deren Einsatzmöglichkeiten in Finite-Elemente-Programmen (FE) zur Teilekonstruktion.

Basierend auf der thermomechanischen Ermüdung (Thermo-Mechanical Fatigue TMF), isothermalen Testergebnissen und Proben mit repräsentativen Komponenteneigenschaften wurden zwei als C263 und Haynes 230 bekannte Materialien untersucht. Deren Materialverhalten wurde konstanten Komponentenspannungsprognosen, der Lebensdauerprognose eines Teiles im Konstruktionsstadium und Risswachstumsmodellen ausgesetzt, um sichere Inspektionsintervalle möglich zu machen.

Die erzielten Ergebnisse erzeugten verschiedene zusätzliche konstante Komponentenspannungs- und -druckprognosen und demonstrierten darüber hinaus sehr gut die Auftriebswechselbeziehungen unter verschiedenen Bedingungen für isothermale Proben. Zusätzlich dazu erwies sich die Rissausbreitungsmodellierung als erfolgreiche Methode zur Verhaltensvorhersage einfacher und bezeichnender isothermaler Proben.

Insgesamt machten die meisten Programme innerhalb dieses Projekts bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung und Überprüfung von Auftriebsmethoden sowohl für Brenner als auch für Gehäuse. Die Arbeiten zur Beurteilung von Teilen, die bereits ihre Schwachstelle erreicht haben, dauern noch an, während sich weitere Programme auf Auftriebsmethoden konzentrieren, die nicht den Entwicklungszeitplan der Teile verlängern.

Steve Williams | ctm
Weitere Informationen:
http://www.rolls-royce.com/index_flash.jsp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Fachhochschule Südwestfalen entwickelt innovative Zinklamellenbeschichtung
13.07.2018 | Fachhochschule Südwestfalen

nachricht 3D-Druck: Stützstrukturen verhindern Schwingungen bei der Nachbearbeitung dünnwandiger Bauteile
12.07.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Europaweit erste Patientin mit neuem Hybridgerät zur Strahlentherapie behandelt

19.07.2018 | Medizintechnik

Waldrand oder mittendrin: Das Erbgut von Mausmakis unterscheidet sich je nach Lebensraum

19.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Automatisiertes Befüllen von Regalen im Einzelhandel

19.07.2018 | Verkehr Logistik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics