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Neuer Hochtemperaturprüfstand der TUD testet thermo-mechanische Beanspruchungen bis zu 1000° Celsius

24.03.1999 - (idw) Technische Universität Dresden

Hannover Messe (19. bis 24. April 1999)

Turbinen - geprüft in Dresden, damit das Ehepaar Schmidt beruhigt in den Urlaub fliegen kann

Das Ehepaar Schmidt lehnt sich entspannt in den Sitz des Flugzeuges zurück. Drei Wochen Urlaub auf Gran Canaria liegen vor ihnen, drei Wochen Sonne, Meer, Ruhe und Erholung. Jetzt muß nur das Flugzeug arbeiten und Höchstleistung bringen: Die Turbinen laufen auf Hochtouren, die Temperaturen steigen im Innern durch die Rotation, die Außentemperatur in luftiger Höhe ist eisig. Außerdem zerren Fliehkräfte an den rotierenden Bauteilen. Das Ehepaar Schmidt und die anderen Urlauber brauchen aber keine Angst zu haben, die Turbinen halten den immensen Temperaturen und mechanischen Belastungen stand, schließlich wurden sie vor dem Einbau getestet und danach regelmäßig vom Bodenpersonal gewartet.

Eine neue Testanlage, in die auch komplette Turbinenschaufeln hineinpassen, ist seit Juni 1998 am Institut für Energiemaschinen und Maschinenlabor der Technischen Universität Dresden in Betrieb. Die Arbeitsgruppe von Professor Gerhard Sörgel stellt sich auf der Hannover Messe vom 19. bis 24. April (Halle 18, 1. OG,Stand J16) direkt am Hochtemperaturprüfstand mit seinen versuchs- und meßtechnischen Möglichkeiten vor.

"Wir können mit dem 500 Millimeter langen und im Querschnitt 300 mal 300 Millimeter großen Prüfstand optisch kontrolliert testen, wie lange die Lebensdauer zum Beispiel von Turbinenschaufeln unter bestimmten Einsatzbedingungen beträgt", berichtet Dr. Mario Raddatz vom Institut für Energiemaschinen und Maschinenlabor. Das Streben nach immer höheren Wirkungsgraden thermischer Energieanlagen geht einher mit der Steigerung der Betriebstemperaturen und bedeutet, daß alle Bauteile künftig höher belastet werden. Der neue Hochtemperaturprüfstand ermöglicht Bauteiluntersuchungen bis zu 1.000° Celsius. Er erlaubt die Simulation nahezu beliebiger Betriebsbedingungen: Die Dresdner können die Temperatur konstant halten, aber es lassen sich auch thermische Wechselbelastungen zwischen Umgebungstemperatur und 1.000° Celsius durchführen.

Sollte einmal die Turbine eines Flugzeuges in zehn Kilometer Höhe ausfallen, der Flieger ins Trudeln geraten und an Höhe verlieren, so müssen die heißen Turbinen schockartig kalte Luft verkraften. Auch dieses Szenario können die Wissenschaftler in ihrem Prüfstand nachvollziehen, weil ein leistungsstarkes Kaltluftgebläse in die Anlage integriert ist.
Und damit die thermo-mechanische Beanspruchung perfekt ist, werden die Objekte bei den hohen Temperaturen oder auch -schocks noch gezogen und gepreßt.

Nicht nur Fühler messen dann im Innern der Teststrecke an verschiedenen Stellen der Prüfobjekte, sondern auch optisch sind die Temperatur-verteilungen auf der Oberfläche mit einer Infrarot-Thermokamera zu sehen. Die vollständige Temperaturverteilung wird in Echtzeit gemessen und beobachtet. Danach wissen die Auftraggeber genau, nach welcher Zeit, bei welchen Temperaturen und mechanischen Kräften sich ihre Bauteile verformen, dehnen oder gar reißen und brechen.

Weitere Informationen: TU Dresden, Institut für Energiemaschinen und Maschinenlabor, Prof. Gerhard Sörgel, Telefon (03 51) 4 63-44 91 und
Dr. Mario Raddatz, Telefon (03 51) 4 63-50 64, Fax (03 51) 4 63-77 59,
E-mail: dmradd@memnv1.mw.tu-dresden.de
oder vom 19. bis 24. April 1999 auf der Hannover Messe, Halle 18, 1. OG, Stand J16, Gemeinschaftsstand "Forschungsland Sachsen", Telefon
(05 11) 4 76 25, Fax (05 11) 4 76 32.

Dresden, 23. März 1999
Birte Urban, Telefon (03 51) 4 63-30 37/bu - 67HannTurbine4
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