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Novel Type Test Facility or Device for Thermal Mechanical Loaded Components with or without Coating

IP.com Disclosure Number: IPCOM000125952D
Original Publication Date: 2005-Jul-25
Included in the Prior Art Database: 2005-Jul-25
Document File: 2 page(s) / 300K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Turbinenbauteile wie beispielsweise Hitzeschilde muessen bestimmten Anforderungen entsprechen, um den Betriebsbedingungen standhalten zu koennen. Bislang wird diesem Umstand bei der Konstruktion derart Rechnung getragen, indem gewisse Sicherheitsfaktoren beruecksichtigt werden. Die Idee besteht nun darin, ein Verfahren bei der Konstruktion zu verwenden, bei dem thermisch hoch beanspruchte Bauteile bzw. deren Werkstoffe, insbesondere beim Hochfahren und Herunterfahren der jeweiligen Anlage, in einer Simulation solchen Bedingungen ausgesetzt werden koennen. Hierbei ist auch insbesondere das Verhalten des jeweiligen Bauteils bei dem sich dabei veraendernden Temperaturgradienten innerhalb des Bauteils und den sich daraus ergebenden thermisch-mechanischen Spannungen interessant.

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S

Novel Type Test Facility or Device for Thermal Mechanical Loaded Components with or without Coating

Idee: Dr. Ying Pan, DE-Muelheim; Fathi Ahmad, DE-Muelheim

Turbinenbauteile wie beispielsweise Hitzeschilde muessen bestimmten Anforderungen entsprechen, um den Betriebsbedingungen standhalten zu koennen. Bislang wird diesem Umstand bei der Konstruktion derart Rechnung getragen, indem gewisse Sicherheitsfaktoren beruecksichtigt werden.

Die Idee besteht nun darin, ein Verfahren bei der Konstruktion zu verwenden, bei dem thermisch hoch beanspruchte Bauteile bzw. deren Werkstoffe, insbesondere beim Hochfahren und Herunterfahren der jeweiligen Anlage, in einer Simulation solchen Bedingungen ausgesetzt werden koennen. Hierbei ist auch insbesondere das Verhalten des jeweiligen Bauteils bei dem sich dabei veraendernden Temperaturgradienten innerhalb des Bauteils und den sich daraus ergebenden thermisch- mechanischen Spannungen interessant.

Fuer eine solche Simulation wird ein Musterwerkstueck regelmaessig wiederholend einer thermischen Behandlung unterzogen und auf diese Weise ein definierter Temperaturgradient innerhalb des Werkstuecks erzeugt. In den Abbildungen 1 bis 4 sind schematisch Anwendungsbeispiele dargestellt. In einer derartigen Simulationsanlage wird die Oberflaeche des jeweiligen Musterwerkstuecks auf einer Seite mittels einer Waermequelle mit Waerme beaufschlagt. Auf der anderen Seite wird das entsprechende Werkstueck mit beispielsweise Luft oder einer Flu...