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Lehrinhalt:

Heißgastemperaturen moderner Gasturbinen liegen mehrere hundert Grad über den zulässigen Materialtemperaturen der Turbinenkomponenten. Aufwendige Kühlverfahren müssen deshalb angewandt werden, um den Anforderungen an Betriebssicherheit und Lebensdauer gerecht zu werden. In dieser Vorlesung werden die verschiedenen Kühlmethoden vorgestellt, ihre spezifischen Vor- und Nachteile aufgezeigt und neue Ansätze zur weiteren Verbesserung komplexer Kühlmethoden diskutiert. Die Vorlesung vermittelt weiterhin die Grundlagen des erzwungenen konvektiven Wärmeübergangs und der Filmkühlung und behandelt den vereinfachten Auslegungsprozess gekühlter Gasturbinenkomponenten. Abschließend werden experimentelle und numerische Methoden zur Charakterisierung des Wärmeübergangs vorgestellt.

Arbeitsaufwand:

Präsenzzeit: 21 h
Selbststudium: 42 h

Lernziele:

Die Studenten können:

• die verschiedenen Kühlmethoden nennen, unterscheiden und analysieren
• die Vor- und Nachteile der Kühlmethoden bewerten sowie Ansätze zur Verbesserung komplexer Kühlmethoden diskutieren
• die Grundlagen des erzwungenen konvektiven Wärmeübergangs und der Filmkühlung beschreiben
• gekühlte Gasturbinenkomponenten vereinfacht auslegen
• expermintelle und numerische Methoden zur Charakterisierung des Wärmeübergangs nennen und beurteilen

Prüfung: mündlich, 30 Minuten
Hilfsmittel: keine