Entwicklung und Umsetzung von effizienten probabilistischen Methoden in der Auslegung von Turbinenschaufeln
Projektleiter: | Prof. Dr.-Ing. Konrad Vogeler |
Bearbeiter: | Dipl.-Ing Thomas Bischoff |
Dipl.-Ing Matthias Voigt | |
Wissenschaftl. Zusammenarbeit: | AG Turbo III GuD 500 MW auf einer Welle |
Finanzierung: | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG , MTU Aero Engines AG, ABB ALSTOM Power GmbH |
Laufzeit: | 11/05 - 10/08 |
Beschreibung:
Ein Nachteil aller probabilistischen Analyseverfahren ist, dass sich im Vergleich zu einer klassischen deterministischen Berechnung durch deren Mehrfachausführung ein erhöhter Rechenaufwand ergibt. Genau an diesem Punkt soll der theoretische Teil des hiermit beantragten Projekts anknüpfen. Ausgehend von den Erkenntnissen des im Rahmen des Verbundvorhabens „GuD-Kraftwerk – 500 MW auf einer Welle“ durchgeführten Projektes „Probabilistische mechanische Auslegung von Turbinen“ sollen weitere probabilistische Methoden und Verfahren erforscht und in ein Softwaretool integriert werden, das den Rechenaufwand bei probabilistischen Untersuchungen weiter verringert. Neben diesem Hauptziel soll des Weiteren die bessere qualitative Beschreibung der Ergebnisgrößen (Ausfallwahrscheinlichkeiten, Sensitivitäten der Ergebnisgrößen, …) der probabilistischen Simulationen mit Hilfe der neuen Methoden erreicht werden.
Um die Vorhersage der Lebensdauer bzw. Versagenswahrscheinlichkeit bei thermisch hoch belasteten Turbinenschaufeln unter Anwendung probabilistischer Methoden zum Handwerkszeug in der industriellen Anwendung zu machen, fehlt bisher der abgesicherte Anwendbarkeitsnachweis unter bauteilüblichen Belastungen und bekannter Verteilung der Eingangsgrößen für die Lebensdauerberechnung. Diese Lücke soll mit der Durchführung und Nachrechnung von Bauteilversuchen unter Berücksichtigung der maßgeblichen Schädigungseinflüsse
- Geometrie
- Temperatur
- Belastungsregime
- Umgebungsbedingungen
- mehrachsige Beanspruchungen
geschlossen werden.