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Fichier Détails
| Cartes-fiches | 93 |
|---|---|
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Technique |
| Niveau | Université |
| Crée / Actualisé | 09.09.2019 / 20.02.2020 |
| Lien de web |
https://card2brain.ch/box/20190909_werkstoffe_der_energietechnik
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| Intégrer |
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Was passiert im Falle von Hochtemperaturkorrosion und inwiefern ist dieser Vorgang problematisch?
Verlust an metallischer Wanddicke (und damit am tragenden Querschnitt)
Begründen Sie, warum ein kleiner thermischer Ausdehnungskoeffizient im Falle thermischer Ermüdungsbeanspruchung von Vorteil ist!
Spannungth = alphath * Delta T * E = Dehnungth * E
Nennen Sie die Formel für die Berechnung der Wärmestromdichte durch Wärmeleitung!
Ist eine hohe oder eine niedrige thermische Leitfähigkeit im Falle von thermischer Ermüdungsbeanspruchung vorteilhaft? Warum?
q* = -q'th * dT/dx
Vorteilhaft ist eine hohe thermische Leitfähigkeit, damit die Wärme "abtransportiert" werden kann.
Was versteht man unter Hochtemperaturermüdung? Nennen Sie hierfür ein Beispiel!
hochfrequente Ermüdungsbeanspruchung: Laufschaufel -> volle Strömung - Windschatten
niederfrequente thermische Ermüdung:
Wärme von außen auf Volumen -> Druck
Kälte von außen auf Volumen -> Zug
Skizzieren Sie die Auswirkungen von Kriechvorgängen auf folgende Bauteile:
a) Turbinenschaufeln
b) Rohre unter Innendruck
c) Rohre unter Eigengewicht
Nennen Sie die wesentlichen Merkmale der Verformung bei tiefen und bei hohen Temperaturen und vergleichen Sie diese!
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?
SigmaU(250) = 25 MPa * 500 mm / 2 * 100 mm = 62,5 MPa
SigmaU(300) = 30 MPa * 500 mm / 2 * 100 mm = 75 MPa
Nennen Sie eine Faustformel für die mittlere Umfangsspannung eines Rohres unter Innendruck!
SigmaU = p * d / 2 * x
p: Druck
d: mittlerer Rohrdurchmesser
x: Rohrdicke
Nennen Sie die kritischen Komponenten einer Dampfturbine, eines Dampferzeugers und einer Gasturbine!
Dampturbine: Rotor, Laufschaufeln
Dampferzeuger: Membranwände, Sammlerrohre, Rohrkrümmer
Gasturbine: Brennkammer und Laufschaufeln
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
Wie wird thermische Energie in elektrische Energie umgewandelt? Erstellen Sie hierzu eine schematische Zeichnung!
Turbine - Generator - Verbraucher
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
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
