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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Rolls-Royce testet in Jülich

Wissenschaftler des Forschungszentrums stellen Turbinen-Bauteile auf den Prüfstand

Jülich, 08. Juni 2011 – Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich entwickelten für den Triebwerkshersteller Rolls-Royce einen neuen Teststand. Dort können Gasturbinen-Bauteile eines Flugtriebwerks Belastungstests unterzogen werden. Die Lebensdauer der Bauteile und die Gründe, warum sich eine Beschichtung löst, werden so untersucht und bewertet.

Titel des gemeinsamen Projektes von Forschungszentrum und Rolls-Royce ist "HolisTurb" (Holistische Turbine – Interdisziplinäre, ganzheitliche Turbinenkonzepte zur Effizienz- und Zuverlässigkeitssteigerung). Ziel ist es, die Beschichtungen von Gasturbinen-Bauteilen von Flugtriebwerken auf ihre Langlebigkeit zu überprüfen. Die Jülicher Wissenschaftler Prof. Robert Vaßen vom Institut für Energie- und Klimaforschung sowie das Team um seine Mitarbeiterin Dr. Tanja Steinke bringen dazu ihr Know-how in der Pulverherstellung und Beschichtungstechnologie ein.

In Jülich wird seit vielen Jahren ein Test angewandt, der keramische Beschichtungen einer thermisch-zyklischen Belastung unterzieht; die Beschichtungen werden also immer wieder aufgeheizt und abgekühlt. Auf diesem Weg wird ihre Lebensdauer untersucht. An der Oberfläche der Probe werden Temperaturen bis 1450 Grad Celsius erreicht, auf der Rückseite durch Kühlung 950 Grad Celsius – ein Unterschied von immerhin 500 Grad Celsius. Um die Probe dann innerhalb von zwei Minuten auf unter 100 Grad Celsius herunterzukühlen, wird Pressluft genutzt.

Bisher beschränkten sich die Jülicher Wissenschaftler auf kleine, runde Testproben. Speziell für Rolls-Royce, einen der weltweit führenden Hersteller von Flugtriebwerken, wurde jetzt ein sogenannter "Thermozyklierstand" für Tests an realen, größer dimensionierten Gasturbinen-Bauteilen entwickelt und aufgebaut. Dazu wurden zum einen die Größe des Erdgas-Sauerstoff-Brenners angepasst und zum anderen besondere Probenhalter entworfen. Auch musste der Stand vor der stärkeren Hitze beim Test der Gasturbinen-Bauteile geschützt werden. Rolls-Royce zählt mit "HolisTurb" zu den zehn wichtigsten Industriekooperationen des Forschungszentrums.

Brenner mit FlammeDer Erdgas-Sauerstoff-Brenner des neuen Teststands besteht aus drei horizontalen Segmenten und hat insgesamt eine Leistung von rund 92kW bei einer Heizfläche von 90x40 Quadratmillimetern.
Quelle: Forschungszentrum Jülich

Aufnahme eines Bauteils während der Heizphase mit einer ThermokameraAufnahme eines Bauteils während der Heizphase mit einer Thermokamera: Die Unterkante ist die im Betrieb zuerst mit heißer Luft angeströmte Kante, daher ist hier im Test der am intensivsten geheizte Bereich.
Quelle: Forschungszentrum Jülich

Weitere Informationen zum Jülicher Institut für Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren

Pressekontakt

Erhard Zeiss
Tel.: 02461 61-1841
e.zeiss@fz-juelich.de


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