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Über dieses Buch

Lukas Pehle beschäftigt sich mit der transienten thermischen und strukturmechanischen Analyse einer 19-stufigen Mitteldruck-Dampfturbine. Dafür errechnet und bewertet er Zeitdauern und auftretende Spannungen, um ein breites Spektrum an Vorwärm-Szenarien beschreiben zu können. Das dabei verwendete und weiterentwickelte Festkörpermodell wird an experimentellen Daten kalibriert, um im Anschluss eine Parameterstudie durchführen zu können. Mithilfe des untersuchten Konzepts des Vorwärmens von Dampfturbinen können thermisch induzierte Spannungen beim Kraftwerksstart verringert werden. Dieses Buch leistet aufgrund der dadurch flexibleren Kraftwerke einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit nach der Energiewende, also für den Übergang von fossilen Energieträgern und der Kernenergie zu einer nachhaltigen Energieversorgung mittels erneuerbarer Energien.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung

Zusammenfassung
Das folgende Kapitel soll zunächst eine Einordnung der vorliegenden Arbeit ermöglichen. Da das Ziel in der Verbesserung eines Modells zur Simulation der Temperaturverteilung in einer Dampfturbine im Vorwärmbetrieb inklusive Analyse der sich ergebenen Wärmeübertragung und induzierten mechanischen Belastung liegt, wird in Kapitel 1.1 zunächst auf den Nutzen dieses numerischen Modells eingegangen und im Anschluss der Inhalt dieser Arbeit in Kapitel 1.2 vorgestellt.
Lukas Pehle

Kapitel 2. Theoretische Grundlagen

Zusammenfassung
Im Kapitel Theoretische Grundlagen sollen die nötigen theoretischen Grundlagen vermittelt werden.
Lukas Pehle

Kapitel 3. Stand der Technik

Zusammenfassung
Das Wissen über die Temperatur- und Spannungsverteilung einer Dampfturbine kann dazu beitragen, den Kraftwerksbetrieb in wirtschaftlicher und versorgungssicherer Weise zu verbessern. Eine zudem stetig wachsende Rechenkapazität ermöglicht die numerische Analyse immer komplexerer Systeme (vgl. [22]).
Lukas Pehle

Kapitel 4. Modellierung des transienten Vorwärmbetriebs

Zusammenfassung
In diesem Abschnitt soll auf die numerischen Modelle der 19-stufigen Mitteldruck-Dampfturbine eingegangen werden. Diese ist in Abbildung 4.1 dargestellt. Der gezeigte Ausschnitt entspricht etwa dem in der thermischen und strukturmechanischen Modellierung genutzten Segment.
Lukas Pehle

Kapitel 5. Parameterstudie

Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden die durchgeführten Simulationen des Vorwärmbetriebs vorgestellt und die Ergebnisse interpretiert. Dazu werden in Kapitel 5.1 die dargestellten varriierenden Randbedingungen gezeigt. In Kapitel 5.2 wird auf die Ergebnisse eingegangen.
Lukas Pehle

Kapitel 6. Zusammenfassung und Ausblick

Zusammenfassung
Die heutige Energiewirtschaft fordert erhöhte Flexibilität von Bestandskraftwerken. Die erhöhte Anzahl an Kraftwerksstarts führt dabei zu einem Lebensdauerverlust durch thermisch induzierte Spannungen in dickwandigen Bauteilen. Zum Entgegenwirken hat General Electric das Konzept des Vorwärmen mit heißer Luft entwickelt.
Lukas Pehle

Backmatter

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