Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Zwiększanie wydajności łopat turbin

Silniki turbinowe pracują wydajniej w wyższych temperaturach, jednak podwyższenie temperatury może powodować powstawanie pęknięć w miejscach, gdzie występują wady. Uczestnicy tego projektu szukali sposobów na zapobieganie powstawania wad.
Zwiększanie wydajności łopat turbin
Silniki turbinowe to wyjątkowo wydajne urządzenia do konwersji energii, używane zarówno w lotnictwie, jak i w produkcji energii. Turbina wytwarza energię w sposób ciągły poprzez zastosowanie szybkiego przepływu wody, gazu, powietrza, pary lub cieczy, wprawiającego w ruch obrotowy koło lub wirnik. Ogólnie im wyższa jest temperatura pracy, tym więcej energii można uzyskać z paliwa.

Superstopy niklu są idealnym tworzywem na łopaty turbin, jednak wyższe temperatury powodują powstawanie podczas produkcji większej liczby wad na powierzchni łopat turbin pewnego rodzaju. Te wady to ciągi kryształów ułożonych w niewłaściwym kierunku, które powodują, że w pewnych miejscach mogą powstawać drobne pęknięcia lub inne defekty obniżające jakość łopat.

W ramach projektu "Exploring the three-dimensional nanoscale space around defects in Ni-based superalloys for aircraft applications employing atom-probe tomography" (LEAP TOMOGRAPHY) naukowcy zajęli się badaniami nad krystalografią, kształtami oraz składem chemicznym superstopów.

Przebadali cztery różne obszary zainteresowań związanych z superstopami i po raz pierwszy udało się zidentyfikować i skwantyfikować 11 związanych z nimi pierwiastków, w tym nikiel, glin, chrom, kobalt i tantal.

Za pomocą metod obliczeniowych przeprowadzono symulacje przenoszenia ciepła i ustalono, że różnice w gęstości w poszczególnych miejscach powodowały powstawanie wad.

Wyniki projektu wspomogą pracowników branży lotniczej w przewidywaniu i kontrolowaniu powstawania wad w superstopach niklu. To z kolei powinno pomóc w zwiększeniu wydajności silników turbinowych, a tym samym w oszczędzaniu energii oraz obniżaniu kosztów produkcji.

Powiązane informacje

Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę