Projektbeschreibung
Die altehrwürdige Gasturbine wird umweltfreundlicher
Gasturbinen spielen bei der Stromerzeugung und der Erzeugung elektrischer Energie eine wichtige Rolle: Denn die Gasturbine ist die Basiskomponente von Erdgaskraftwerken mit kombinierten Zyklen (es wird sowohl eine Gas- als auch eine Dampfturbine verwendet), die heute einen thermischen Wirkungsgrad von 60 % erreichen können. Gasturbinen werden aber auch zum Antrieb von Fahrzeugen eingesetzt, von Flugzeugen bis hin zu Panzern, und der Weltmarkt wird bis 2022 voraussichtlich mehr als 20 Mrd. USD erreichen. Gasturbinen werden also so schnell nicht wegzudenken sein, und angesichts ihrer Bedeutung für die Weltwirtschaft stellt die Steigerung ihrer Effizienz zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen ein vorrangiges Thema dar. Das EU-finanzierte Projekt INSPIRE entwickelt neuartige Technologien, die alternative thermodynamische Zyklen nutzen, um genau dies zu ermöglichen, wobei der Druck mit fortschreitendem Verbrennungsprozess erhöht wird. Die erarbeiteten Technologien, die sich den Einsatz von Wasserstoff als Brennstoff für zukünftige Szenarien zunutze machen, werden der Luft- und Raumfahrtindustrie, der Energiewirtschaft, der Umwelt und unserem Planeten zugutekommen.
Ziel
The thermodynamic cycle used in a gas turbine (GT) has undergone little change since its early development. Over the last decades effort has been put into increasing efficiency through reducing losses and raising overall pressure ratio and peak temperature. To break out of current limits a different cycle is required. One of the most promising is the case where a pressure rise across the combustion process is allowed. Cycle models show that such a change would reduce the fuel consumption of a large turbofan engine by ~15% and of a small engine by ~25%. An efficiency increase of up to 20% is also expected for land based GT. The pan-European team assembled offers the possibility of studying the most promising Pressure Gain Combustion, PGC solutions on an innovative integrated level. Current PGC solutions are of two types, the subsonic type, which is limited by low heat release rate but is practical and the detonative type, with very high heat release rate but currently impractical. PGC solutions are expected to be key technologies for the efficient use of carbon neutral fuels such as hydrogen. INSPIRE is aimed at studying both technologies, the Constant Volume Combustion, CVC and the Rotating Detonation Combustor, RDC. Around the two WP focusing on CVC and RDC, where institutions such as TUB, ENSMA, CERFACS, and SAFRAN will supervise the experimental and modelling activities of the involved ESR, two additional WP will aim at studying the main phenomena and technologies required to enable PGC solutions on actual engines. Topics as heat transfer, unsteady components interaction, noise generation and overall system performance will be faced by ESR supervised by UNIFI, UNIGE, KTH and TUB. The training of new researchers familiar with the concepts of PGC will ease the adoption of the technology in European industry. Since the developmental life cycle of GT is long, familiarizing a generation of new researchers with PGC will allow them to grow along with the technology.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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MSCA-ITN - Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Networks (ITN)Koordinator
50121 Florence
Italien