Schlechte Vibrationen ausschalten

Es wird erforscht, wie die Verlässlichkeit der Stromgewinnung durch Gasturbinen verbessert werden kann. Ziel des Projekts ist auch eine Reduktion der Kohlenstoffdioxid- und Stickstoffoxidemissionen.

Energie

Gasturbinenmotoren sind die effizientesten Motoren bei groß angelegter Stromgewinnung. Jedoch hat der Motor ein erhöhtes Ausfallrisiko aufgrund der Rückkoppelung zwischen dem Verbrennungsvorgang und den Druckwellen. Dies führt zu hohen Schwankungen, den "thermoakustischen Instabilitäten", die große Schäden an einer Gasturbine zur Folge haben, deren Ersatz teuer ist. Die Verlässlichkeit von Gasturbinen bei der Stromgewinnung zu verbessern war das Ziel des EU-finanzierten Projekts "Limit cycles of thermo-acoustic oscillations in gas turbine combustors" (LIMOUSINE). Die Zielsetzung ist, die mechanische Vibration in einem Gasturbinenmotor, die daraus resultierende Ermüdung und die Zeit bis zum Ausfall vorherzusagen. Es wurde eine allgemeine Brennkammer speziell für das Projekt entwickelt, um das Phänomen der thermoakustischen Schwankungen zu erforschen. Im Rahmen des Projekts wurden bereits Modelle entwickelt, um Akustik, Verbrennung flüssiger Kraftstoffe und Ausbreitung von Rissen vorherzusagen. Numerische Simulationstools wurden kreiert, um kurzzeitigen Hitzetransfer in eine schwankende Verbrennungsströmung vorherzusagen. In einem Versuchsexperiment wurde die Auswirkung des Hitzetransfers in die Struktur der Brennkammer erforscht. Schließlich wurde das geometrische Design eines großen Motors zur Vorbereitung auf Simulationen mit numerischer Strömungsdynamik digitalisiert. Es wird weiterhin daran erkundet, wie die Verlässlichkeit der Stromgewinnung durch Gasturbinen verbessert werden kann. Es werden auch die Kohlenstoffidioxid- und Stickstoffoxidemissionen reduziert. Schließlich werden die Entwicklungen durch das Projekt zu einem erhöhten Einsatz nachhaltiger gasförmiger und flüssiger Kraftstoffe führen.

Limit cycles of thermo-acoustic oscillations in gas turbine combustors

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