Optimierung der Temperaturregelung beim TMF-Versuch
2001
Author(s): | Naderhirn M. |
Year: | 2001 |
Abstract: | Durch die Forderung nach immer wirtschaftlicher arbeitenden und
leistungseffizienteren Strahltriebwerken, wird der Einsatz von neuen Technologien und Materialen unumgänglich.
Eine Möglichkeit zur Effizenzsteigerung kann durch eine Verbesserung des Wirkungsgrades erreicht werden. Da die konstruktiven Möglichkeiten in
den letzten Jahrzehnten bereits ausgeschöpft wurden, liegt es nahe den Wirkungsgrad durch Erhöhung der Prozesstemperaturen zu steigern. Mit der Erhöhung der Prozesstemperaturen wächst natürlich auch die thermische Belastung der Triebwerksteile, im speziellen der
Triebwerksschaufeln. Ein Kriterium stellen die gleichzeitig zu den
wechselnden thermischen Beansprunchungen auftretenden Korrosionsvergänge
dar. Zusätzlich werden die Materialien noch mit hohen mechanischen
Belastungen durch Rotations- und Fliehkräfte belastet. Die Kombination
dieser Belastungen wiederspiegelt sich nun in einer thermomechanischen
Ermüdung des Materials, welches im schlimmsten Fall zum Bruch führen
kann.
Eine weitere Anforderung an die Flugstrahltriebwerke ist es, das
Gesamtgewicht so gering als möglich zu halten, um ein bestmögliches
Gewichts - Schubverhältnis zu erhalten.
Aus diesen Gründen ist der Einsatz von immer leichteren und
temperaturbeständigeren Materialien notwendig. Eine mögliche Klasse
dieser Materialien sind die Nickelbasis - Legierungen dar. Zur
Weiterentwicklung dieser Werkstoffe müssen Werkstoffkennwerte, die durch
Versuche, welche die Beanspruchung in der Turbine simulieren, aufgenommen
werden. Für den Fall der thermomechanischen Ermüdung ist dies der TMF\ - Versuch (engl. Thermo Mechnaical Fatigue). |