Dieses Vorhaben ist Teil des Verbundprojektes AG Turbo COOREFLEX-turbo. Es befasst sich mit der Untersuchung der Turbinensektion hinsichtlich der Auswirkungen des Einsatzes moderner Brennkammerkonzepte auf Kühleffektivität und Aerodynamik im Bereich der Spitze der ersten Laufschaufelreihe. Mit den Ergebnissen des Vorhabens soll die Schnittstelle zwischen Brennkammer und Turbine optimiert werden. Ziel ist es insbesondere, durch effizienteren Kühllufteinsatz den Gesamtwirkungsgrad und die Standzeit der Turbinenkomponenten zu erhöhen sowie höhere Turbineneintrittstemperaturen zu ermöglichen. Im Vorhaben wird der Einfluss der drallbehafteten Brennkammerströmung auf Kühleffektivität und Aerodynamik im Bereich der Blattspitze untersucht. Weiterhin wird die Veränderung des Wärmeübergangs an der Gehäusewand oberhalb der Schaufelspitze untersucht. Bei beiden Untersuchungsgegenständen sind als Variationsparameter die Drallstärke der Turbinenzuströmung, die Kühlluftausblaserate auf der Schaufelspitze sowie unterschiedliche Schaufelspitzengeometrien möglich. Aerodynamisch soll die Strömung um die Schaufelspitzen mittels konventioneller Druckmesstechnik untersucht werden. Weiterhin ist der Einsatz von instationärer Druckmesstechnik geplant. Die Versuche am LSTR werden im letzten Jahr des Projektes durchgeführt. Ausführliche Datenanalyse sowie Berichterstattung bilden den Abschluss des Projekts.
Der Wirkungsgrad von Gasturbinen wird durch die Werkstofftemperaturen heissgasfuehrender Bauteile begrenzt; intermetallische Phasen, (IP)-Werkstoffe auf Basis NiAl-Cr und NiAl-TaCr lassen eine betraechtliche Einsatztemperatur-Erhoehung moeglich erscheinen. Folgende Teilarbeitsschritte werden durchgefuehrt: Erstellung von Eigenschaftsprofilen der von den Verbundpartnern dargestellten IP-Legierungen (mechanische und physische Eigenschaften, Zeitstand-, Warmfestigkeitsbestimmungen, hierzu begleitend Metallographie, Mikroanalyse- Eigenspannungsmessungen und Machbarkeitsstudien: Darstellung von Hitzeschilden (Einzelkomponenten des Innengehaeuses stationaerer Gasturbinen) aus den ausgesuchten Legierungssytemen; nachfolgend (Meilenstein) von Leitschaufeln- Testlauf der Komponenten in Gasturbinen (Prueffeld, Kraftwerk). Schluesselwoerter: Energiewandlung, Gasturbinenbau; intermetallische Phasen NiAl-TaCr, NiAl-Cr, Schmelz-/Pulvermetallurgie, Treibstoffeinsparung, Luftreinhaltung.