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Bewertung neuer Verfahren zur Kühlung von Turbinenrotorschaufeln - Infrarotthermographie bei maschinenähnlichen Randbedingungen

Elfner, Maximilian

Abstract:
Das Wachstum des zivilen Luftverkehrs bedeutet eine große Herausforderung für die Luftfahrtbranche. Nur durch effizientere Triebwerke können der spezifische Verbrauch von fossilen Energieträgern und die spezifischen Emissionen reduziert werden und so der Zugang zu Flugreisen für die wachsende Weltbevölkerung sichergestellt werden. Einen maßgeblichen Beitrag zur Steigerung der Effizienz kann die Optimierung der Kühlung von heißen Komponenten des Kerntriebwerks leisten. Gerade im thermisch hoch belasteten Bereich der ersten Turbinenstufen werden große Mengen an Kühlluft verwendet, die sich negativ auf den thermischen Wirkungsgrad auswirken.
Neue Kühlverfahren ermöglichen es, den Kühlluftbedarf bei gleichen Standzeiten der Bauteile zu verringern. Vor einem möglichen Einsatz müssen diese neuen Verfahren untersucht und ihre Leistungsfähigkeit bestimmt werden, vor allem die Vorhersage der Materialtemperatur der Schaufeln muss hoch präzise erfolgen.

Die vorliegende Arbeit präsentiert neue Verfahren zur Kühlung von Rotorschaufeln. Es wird speziell auf die Drallkühlung eingegangen, die sich in grundlegenden Untersuchungen und in Verbindung mit den sich rapide verbessernden Möglichkeiten der additiven Fertigung als vielversprechendes Verfahren herausgestellt hat.
Zur Beurteilung der neuen Konzepte werden Untersuchungen durchgeführt, bei denen die wichtigen strömungsmechanischen Ähnlichkeitskennzahlen der Maschine eingehalten werden. ... mehr

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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000092356
Veröffentlicht am 19.03.2019
Coverbild
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Thermische Strömungsmaschinen (ITS)
Publikationstyp Hochschulschrift
Jahr 2019
Sprache Deutsch
Identifikator ISBN: 978-3-8325-4838-4
ISSN: 1615-4983
urn:nbn:de:swb:90-923560
KITopen-ID: 1000092356
Verlag Logos, Berlin
Umfang 114 S.
Serie Forschungsberichte aus dem Institut für Thermische Strömungsmaschinen ; 74
Abschlussart Dissertation
Fakultät Fakultät für Maschinenbau (MACH)
Institut Institut für Thermische Strömungsmaschinen (ITS)
Prüfungsdatum 28.02.2019
Referent/Betreuer Prof. H.-J. Bauer
Externe Relationen Siehe auch
Schlagworte Flugtriebwerke, Turbinenkühlung, Rotorschaufel, Infrarotthermographie, Kalibrierverfahren
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