Das Projekt "InnoTurbinE - Innovative Turbomaschinen für nachhaltige Energiesysteme, Teilvorhaben: 2.1b, 2.2b, 2.3a, 3.1a und 3.2a" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: MTU Aero Engines AG.
Das Projekt "Turmstruktur für zukünftige Windenergieanlagen, Teilvorhaben: Aeroelastische Analyse, Sensorierung und wirtschaftliche Betrachtung der Turmstrukturen von Windenergieanlagen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Institut für integrierte Produktentwicklung.
Das Projekt "Intelligente Zentrifuge - Energieeffizienter Betrieb von Zentrifugen durch Data Analytics und Maschinelles Lernen, Teilvorhaben: Demonstration des Schwingungsverhaltens unter Berücksichtigung interner Prozesse" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: GEA Westfalia Separator Group GmbH.
Das Projekt "Intelligente Zentrifuge - Energieeffizienter Betrieb von Zentrifugen durch Data Analytics und Maschinelles Lernen, Teilvorhaben: Datengetriebene Modellbildung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik.
Das Projekt "Intelligente Zentrifuge - Energieeffizienter Betrieb von Zentrifugen durch Data Analytics und Maschinelles Lernen, Teilvorhaben: Numerische Modellierung des Schwingungsverhaltens und dessen experimentelle Validierung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bergische Universität Wuppertal, Fakultät für Maschinenbau und Sicherheitstechnik, Lehrstuhl Strömungsmechanik (LSM).
Das Projekt "InnoTurbinE - Innovative Turbomaschinen für nachhaltige Energiesysteme, Teilvorhaben: 2.2a, 3.4 und 3.5" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Siemens Gas und Power GmbH & Co. KG.
Das Projekt "OptiSysKom - Optimierung der Prozesse und Systeme sowie der Lebensdauer der Gesamtanlage und ihrer Komponenten, Teilvorhaben: 1.3b" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Lehrstuhl für Werkstoffkunde.
Das Projekt "Priority program (SPP) 1897: Calm, Smooth and Smart - Novel Approaches for Influencing Vibrations by Means of Deliberately Introduced Dissipation, Beruhigung von Schwingungssystemen mittels optimierter Platzierung neuer, situationsadaptiver Reibungsdämpfer" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technische Mechanik (ITM), Bereich Dynamik , Mechatronik.Stetig steigende Energiekosten und sich verschärfende gesetzliche Vorschriften machen es notwendig, die Wirkungsgrade in allen Arten von Maschinen und Anlagen konsequent zu erhöhen. Infolgedessen werden dämpfende Einflüsse systematisch reduziert. Zudem werden mechanische Strukturen immer mehr unter Aspekten des Leichtbaus ausgeführt, wodurch die Empfindlichkeit gegenüber Schwingungsanregung noch weiter verstärkt wird. Deswegen ist es dringend notwendig, Schwingungen mechanischer Strukturen wirksam und fokussiert zu mindern, ohne dabei die Funktion oder den Wirkungsgrad der Maschine als Ganzes nennenswert zu beeinflussen. Die oft bei der Auslegung vernachlässigten Nichtlinearitäten der Dämpfungskräfte eröffnen großes Potential zur Realisierung situationsabhängigen Verhaltens, ohne auf aktive Regelung und externe Energieversorgung zurückgreifen zu müssen. Insbesondere trockene Reibung mit den ihr immanenten Haft-Gleit-Übergängen ermöglicht die Realisierung mechanischer Schaltelemente, die als Grundbausteine für anpassungsfähige dissipative Vorrichtungen (DV) dienen können. Für Systeme mit einem Freiheitsgrad wurde der Einfluss klassischer reibungsinduzierter Dissipation auf fremderregte Schwingungen in der Literatur umfassend diskutiert. Entsprechende DV nutzen hauptsächlich die dissipativen Eigenschaften trockener Reibung. Dabei wird entweder die konstruktive Reibung nutzbar gemacht, die in jeder Fügestelle vorhanden ist, oder es werden spezielle mit konzentrierter oder verteilter Reibung ausgestattete konstruktive Lösungen eingesetzt. Wesentlich weniger intensiv wurde hingegen das Verhalten von auf trockener Reibung basierenden DV in Systemen mit mehreren Freiheitsgraden untersucht. In diesem Zusammenhang sind vor allem Fragen zur optimalen Platzierung solcher Vorrichtungen und zur stark nichtlinearen Interaktionen zwischen einzelnen Elementen und der ursprünglichen Struktur nicht hinreichend geklärt. Im Rahmen des Projektes soll vor allem untersucht werden, wie neuartige, auf trockener Reibung basierende Vorrichtungen zur gezielten Reduktion fremderregter Schwingungen eingesetzt werden können. Neben der Analyse der DV selbst sollen auch Methoden zur Bestimmung einer optimalen Konfiguration und räumlichen Platzierung dieser Vorrichtungen vorgeschlagen werden. Um diese Ziele zu erreichen werden verschiedene, auf vier Grundelementen (Elastizität, Spiel, Reibung mit u.U. modulierter Normalkraft sowie Feder mit verteilter Reibung) und ihren Kombinationen basierende DV in Bezug auf ihre Wirksamkeit und ihre selbst-adaptiven Eigenschaften miteinander verglichen. Daneben werden analytische Methoden entwickelt, um die Effizienz dieser Vorrichtungen verlässlich evaluieren zu können. Die sinnvolle Platzierung der Vorrichtungen in und an dem zu bedämpfenden System wird mit Hilfe von Optimierungsmethoden untersucht. Zu den vielversprechendsten Konzepten werden Prototypen hergestellt und experimentell getestet.
Das Projekt "Optimierung des Bohrfortschritts für tiefe Geothermiebohrungen durch systematische Analyse untertägiger Schwingungen im Laborversuch, Teilprojekt: Schwingungsverhalten und Dynamikvorgänge von Bohrgarnituren" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Braunschweig, Institut für Dynamik und Schwingungen.Das übergeordnete Ziel ist die Reduzierung der Herstellungskosten von Tiefbohrungen auf Geothermie durch eine gegenüber dem Stand der Technik erheblich verbesserte Kontrolle der mechanisch-dynamischen Bohrbedingungen. Ein effektiver Bohrprozess wird durch Unstetigkeiten im Gebirge, wie insbesondere die bei Geothermiebohrungen häufig anzutreffenden Störungszonen, behindert. Dadurch werden unerwünschte Schwingungen und Dynamikvorgänge in der untertägigen Bohrgarnitur generiert, die Bohrfortschritt und Lebensdauer wesentlich verringern. In 2 Teilvorhaben soll über realitätsnahe HIL-Simulationen untersucht werden, wie unerwünschte Schwingungen in typischen Geothermie-Gesteinshorizonten vermieden oder zumindest signifikant reduziert werden können. Hierbei werden virtuelle Bohrstränge mit realen Bohrgarnituren unter voller Berücksichtigung der Dynamikwechselwirkungen in Echtzeit gekoppelt. Im Teilvorhaben des IDS werden drei Teilprojekte bearbeitet (TP 3, 4, 5) In TP3 wird ein virtuelles Echtzeit-Bohrstrangmodell zur Interaktion mit dem Hardware-Teilbohrstrang (TP1/2 DSC) entwickelt. Durch geeignete Kopplung mit den Aktuatoren kann damit die Gesamtdynamik beliebig langer Bohrstränge explizit berücksichtigt werden. Die Modelle umfassen insbesondere auch die Bohrlochgeometrie sowie die Steuerungsmöglichkeiten am Bohrturm. Zur Realisierung der Bewegungen über den Hexapod auf den Testkörper werden in TP 4 die Beobachtbarkeit und modellbasierten Schwingungsuntersuchungen der Probenkörper im Teststand untersucht. Hierzu müssen mit geeigneten Sensoren 3D-Verfolgungsstrategien des Hardware-Teilbohrstranges im Teststand entwickelt werden unter besonderer Berücksichtigung der parasitären Dynamik des Versuchsstandes. Zum TP 5 trägt IDS eine modellbasierte Versuchsplanung unter Berücksichtigung von Gesteinsproben mit störungszonenähnlichen Inhomogenitäten bei, sowie Untersuchungen zum Gesteinszerstörungsprozess beim Bohren und dessen Einfluss auf die Gesamtdynamik des Bohrstranges.
Das Projekt "COOREFLEX-Turbo, 4.1.1 AG - Teilverbundprojekt 4: Expansion; Vorhaben-Gruppe 4.1: Dampfturbinen-Schaufelentwicklung; Vorhaben 4.1.1: Niederdruckdampfturbinen-Endstufen für erweiterte Betriebsbereiche" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Siemens AG.Der Trend zur Kostenoptimierung der Gesamtanlage führt zu höheren Leistungsdichten und damit zu höheren Massenströmen. Die Optimierung kann auch zu höheren Kondensatordrücken führen und damit wird generell das Anregungspotential der Endstufenschaufeln zunehmen. Des Weiteren benötigt die Einspeisung von regenerativer Energie eine flexiblen Fahrweise der Dampfturbine um die Versorgungslücken zu schließen. Damit wird die Anforderung an einen Dampfturbinenbetrieb in extremer Teillast steigen. Gerade in diesem Betriebspunkt ergeben sich Strömungszustände, die zu erhöhten Schaufelschwingungen führen, die lebensdauerbeschränkend sein können. Ziel dieses Projektes ist es, die Ursachen des instationären Verhaltens zu verstehen und entsprechende Gegenmaßnahmen abzuleiten bzw. das Design so zu gestalten, dass ein instationäres Verhalten nicht auftritt (Schaufeldesign, Dämpfungselemente). Zukünftige Turbinen mit effizienten Endstufen könnten somit sicher realisiert werden und damit dauerhaft zur Effizienzsteigerung und Kostensenkung zukünftiger und bestehender Kraftwerke beitragen. ' Darstellung des frei verfügbaren Wissensstandes in der Literatur über den Einfluss von Massenstromdichte und selbsterregte Schaufelschwingungen. Interpretation bereits veröffentlichter Schwingungsmessungen und der daraus abgeleiteten Modelle zum Verständnis von Anregungsmechanismen ' Auswahl geeigneter Modellversuche zur sicheren Reproduktion von nicht synchronen Schaufelschwingungen für verschiedene Betriebszustände einer Modellturbine. ' Parameterstudien und Modellentwicklung zum externen Anregungsmechanismus. ' Design und Umsetzung des externen Anregungsmoduls. ' Durchführung und Beurteilung von Ausschwingversuchen. ' Bestimmung der aerodynamischen Dämpfungskurve.
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| Bund | 65 |
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| Förderprogramm | 65 |
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| offen | 65 |
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