Projektbeschreibung
Die Haltbarkeit von Gasturbinen für eine erneuerbare Zukunft verbessern
Durch den Umstieg auf variablere erneuerbare Energiequellen im Energiesektor müssen die Technologien für Gasturbinen angepasst werden. Die Rampenraten und Zyklen müssen erhöht werden, was eine Belastung für heiße Komponenten und eine kürzere Lebensdauer bedeutet. Die Turbineneintrittstemperaturen von aktuell 1 500 °C müssen für mehr Effizienz auf 1 800 °C erhöht werden. Das übersteigt jedoch die Grenzen der Hochleistungs-Superlegierungen, sodass die Beschichtung für die Wärmedämmung nachgeben könnte. Unterstützt über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird im Projekt MIM-TBC ein mechanistischer und mikrostruktureller Rahmen aufgestellt, um die Verformung und den Schadensverlauf bei Wärmedämmsystemen mit MCrAlY-YSZ vorherzusagen. Über die Forschung soll die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit von Gasturbinen ausgebaut werden, um ihre Langlebigkeit in einem Energieumfeld im Wandel sicherzustellen.
Ziel
Among conventional power generation systems, gas turbine (GT)-based technologies provide the optimal balance between reliability, affordability, and, most importantly, flexibility in the face of a substantial proportion of variable renewable energies (VREs). In response to intermittent VREs, the operational profile of GT will shift towards higher ramp rates, more frequent peak-load/base-load cyclic operations, and a greater number of start-ups which will negatively affect the life cycle of hot components. On the other hand, to enhance efficiency, the turbine inlet temperature should increase from the current 1500℃ to 1800℃, exceeding the temperature limit of high-performance superalloys (1300℃) and imparting the severest thermo-mechanical loading on hot gas path components being coated with indispensable overlay or diffusion type thermal barrier coating (TBC) systems. Owing to the multifaceted and severe consequences of protective coatings failure, research to predict interrelated deformation, chemo-thermo-mechanical degradation and subsequent failure of TBC systems particularly under high-temperature thermal cycling is a top priority. Experimental durability tests, which are primarily based on empirical fitting of coatings mass loss data, are incapable of predicting the lifetime and long-term degradation of a TBC system. In light of the above circumstances, it is extremely beneficial to develop comprehensive modeling techniques that are capable of replacing time-intensive and limited-scope experimental endeavors. Among the different options available, MCrAlY-YSZ (with M being Ni or Co) arises as the most common protective coating system. MIM-TBC project aims at developing a mechanistic and microstructure-sensitive framework for predicting deformation, damage progression, and lifetime of the MCrAlY-YSZ TBC system. Specifically, the framework will be organized to achieve the following specific objectives: O1) A microstructure-sensitive framework for deformation analysis of MCrAlY-based TBC system under thermal cycling O2) Physically-based lifetime prediction of MCrAlY-based TBC system under thermal cycling.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsKoordinator
28906 Getafe
Spanien