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Titanium Aluminide Turbine Toolbox (TATT)



(2011-2014)

 

Bei der Auslegung und Optimierung von Turbinenschaufeln sind verschiedene Ingenieurs-Disziplinen beteiligt, um sicherzustellen, dass die Schaufel

  • die geforderte aerodynamische Leistung bei hohem Wirkungsgrad erbringt,
  • möglichst geringen mechanischen Spannungen ausgesetzt ist und
  • eine ausreichend hohe Betriebssicherheit aufweist. 

Erst wenn alle Kriterien zufriedenstellend erfüllt sind wird überprüft, ob die Schaufel überhaupt zu fertigen ist, oder ob das Design grundsätzlich überarbeitet werden muss.

zum Bild Schaufelguss-Simulation
     © Access e. V.

Im Projekt Titanium Aluminide Turbine Toolbox TATT soll dieser zeitaufwändige Auslegungs- und Optimierungsprozess beschleunigt werden, indem bereits am Anfang während der arodynamischen Auslegung die Fertigbarkeit mit berücksichtigt wird. Dazu wird am Beispiel des zukunftsweisenden Materials Titan-Aluminid (TiAl) ein netzwerkbasiertes Auslegungs- und Optimierungstool für Niederdruckturbinenschaufeln entwickelt. Basierend auf dem vom Institut für Antriebstechnik entwickelten Optimierungsprogramm AutoOpti wird die gesamte Design-Prozesskette - von der aerodynamischen Optimierung, über die strukturmechansche Auslegung und Sicherheitsberechnungen, bis hin zur Simulation des Gussprozesses der Schaufel, abgebildet.

Die beteiligten Projektpartner

  • Institut für Antriebstechnik
  • Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung
  • Institut für Werkstoff-Forschung
  • Simulations- und Softwaretechnik
  • Access e.V.

bündeln und verknüpfen ihre Kernkompetenzen durch ihre speziellen Simulationsprogramme in dem neuen Tool. Dadurch wird es möglich, eine neue TiAl-Turbinenschaufel ganzheitlich auszulegen und zu optimieren. Zur Validierung der Ergebnisse werden gegen Ende des Projektes die Schaufeln gegossen und im Turbinenprüfstand RGG experimentell vermessen.


Kontakt
Clemens Grunwitz
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Antriebstechnik
, Turbine
Göttingen

Tel.: +49 551 709-2254

Fax: +49 551 709-2806

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