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Sprache Deutsch
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 09.09.2019 / 13.09.2019
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Was versteht man unter dem Begriff des thermischen Wirkungsgrades?

Nennen Sie die Formel für dessen Berechnung

Verhältnis zwischen reingesteckter Energie und gewonnener elektr. Energie

Wirkungsgrad (eta) = 1 - T2/T1

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Welche Möglichkeiten gibt es den thermischen Wirkungsgrad zu erhöhen?

Welche werkstofftechnischen Anforderungen ergeben sich daraus?

1.) Erhöhung der Eintrittstemperatur:

-> Werkstofftechnische Herausforderung: Kriechen, Ermüdung, Oxidation

2.) Senkung der Austrittstemperatur:

-> oftmals nicht möglich: Kühlwassertemperatur

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Wie wird thermische Energie in elektrische Energie umgewandelt? Erstellen Sie hierzu eine schematische Zeichnung!

Turbine - Generator - Verbraucher

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Was sind typische Werte (Temperatur, Druck, Leistung) einer Dampfturbine und einer Gasturbine?

Dampfturbine: 600 °C, 300 bar, 1200 MW

Gasturbine: 1000-1400 °C, 20-25 bar, 100-350 MW

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Nennen Sie die kritischen Komponenten einer Dampfturbine, eines Dampferzeugers und einer Gasturbine!

Dampturbine: Rotor, Laufschaufeln

Dampferzeuger: Membranwände, Sammlerrohre, Rohrkrümmer

Gasturbine: Brennkammer und Laufschaufeln

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Nennen Sie eine Faustformel für die mittlere Umfangsspannung eines Rohres unter Innendruck!

��U = p * d / 2 * x

p: Druck

d: mittlerer Rohrdurchmesser

x: Rohrdicke

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Der Dampfdruck für eine Turbine soll von 250 bar auf 300 bar erhöht werden. Wie stark erhöht sich die Umfangspannung in einem Sammlerrohr mit einem mittleren Druchmesser von 500 mm und einer Wandstärke von 100 mm?

��U(250) = 25 MPa * 500 mm / 2 * 100 mm  =  62,5 MPa

��U(300) = 30 MPa * 500 mm / 2 * 100 mm  =  75 MPa

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Nennen Sie die wesentlichen Merkmale der Verformung bei tiefen und bei hohen Temperaturen und vergleichen Sie diese!

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