Geringe Schadstoffemissionen, niedriger spezifischer Brennstoffverbrauch und hohe spezifische Nutzbarkeit sind Hauptanforderungen, die an moderne stationäre Gasturbinen und Flugtriebwerke gestellt werden. Da diese Kriterien direkt an den Gesamtwirkungsgrad der Gasturbine gekoppelt sind, lässt sich deren Erfüllung durch die Erhöhung des Wirkungsgrades der einzelnen Komponenten der Gasturbine, etwa des Verdichters oder der Turbine, und über die Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades des Joules-Brayton-Prozesses, der der Wirkungsweise einer Gasturbine zugrunde liegt, erreichen. Die Steigerung des thermischen Wirkungsgrades von stationären Gasturbinen und Flugtriebwerken geht einher mit der Steigerung der Turbineneintrittstemperatur bei angepasstem Druckverhältnis. Trotz unbestreitbarer Erfolge bei der Entwicklung hochwarmfester Werkstoffe und neuer Fertigungstechniken, die z. B. bei gerichet erstarrten oder monokristallinen Schaufeln aus Nickelbasislegierungen zum Einsatz kommen, liegen die zulässigen Materialtemperaturen heutiger Turbinenschaufelwerkstoffe, die sich aus der Zeitstandfestigkeit bei vorgegebener Belastung ergeben, bei etwas 1300 K, während die Turbineneintrittstemperatur heutiger Fluggasturbinen etwa 1850 K beträgt. Um die mit dem Heißgas in Kontakt befindlichen Bauteile vor vorzeitigem Versagen zu schützen, müssen diese daher effizient gekühlt werden. Als Kühlmedium wird dabei Luft verwendet, die dem Verdichter entnommen wird. Effiziente Kühlung bedeutet dabei möglichst große Temperatursenkungen im Bauteil bei minimalem Kühlaufwand, denn die Kühlung führt zu thermodynamischen und aerodynamischen Verlusten, die im ungünstigsten Fall den Wirkungsgradvorteil der höheren Turbineneintrittstemperatur überkompensieren. Führt man sich vor Augen, dass etwa ein Fünftel des vom Verdichter geförderten Luftmassenstroms für Kühlungszwecke benötigt wird und somit dem eigentlichen Kreisprozess nicht mehr zur Verfügung steht, wird das mögliche Einsparpotenzial offensichtlich. Damit ist der Fortschritt in der Schaufelkühltechnik der Schlüssel für die Entwicklung von leistungsstarken, resourcenschonenden und emissionsarmen Gasturbinen.    «

Geringe Schadstoffemissionen, niedriger spezifischer Brennstoffverbrauch und hohe spezifische Nutzbarkeit sind Hauptanforderungen, die an moderne stationäre Gasturbinen und Flugtriebwerke gestellt werden. Da diese Kriterien direkt an den Gesamtwirkungsgrad der Gasturbine gekoppelt sind, lässt sich deren Erfüllung durch die Erhöhung des Wirkungsgrades der einzelnen Komponenten der Gasturbine, etwa des Verdichters oder der Turbine, und über die Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades des Joules-Br...    »