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Haifischhaut für Schaufelblätter von Gasturbinen und Düsentriebwerke

Das IMR ist an dem vom BMBF geförderten Projekt „Nachweis des aerodynamischen Potentials von durch Schleifen und Laserabtrag hergestellten Riblets in einem hochbelasteten Axialverdichter“ beteiligt. Hierbei sollen die Oberflächen von Schaufelblättern der Haut von Haifischen nachempfunden werden. Dadurch lässt sich die Effizienz der Turbinen und Triebwerke erhöhen, wodurch sich Treibstoffbedarf und Kohlenstoffdioxid-Ausstoß reduzieren.

Aus der wissenschaftsjournalistischen Berichterstattungen ist die „Haifischhaut“ bekannt: Mikroskopisch kleine Rillen, so genannte Riblets, haben sich im Laufe der Evolution auf den Hautschuppen von Haien ausgebildet. Die Riblets reduzieren den Reibungswiderstand der Oberfläche um bis zu acht Prozent und machen den Hai damit zu einem der schnellsten schwimmenden Lebewesen.

Forscherinnen und Forscher der Leibniz Universität Hannover wollen diese Riblet-Strukturen mittels eines innovativen Schleif- und Laserabtragverfahrens auf die Schaufelblätter des Verdichters einer Gasturbine aufbringen und im Anschluss experimentell auf ihre Wirksamkeit untersuchen. Im Rahmen dieses Vorhabens soll es gelingen, einen mit Riblets modifizierten realitätsnahen Axialverdichter herzustellen und das Wissen von der Einzelteilbearbeitung auf einen seriennahen Prozess zu übertragen.

Das Institut für Mess- und Regelungstechnik befasst sich mit Abrichtprozess der Schleifscheiben. Ziel ist es, die Dauer des Abrichtprozesses deutlich zu reduzieren. Hierfür muss die die Position der Schleifscheibe und deren Oberflächenbeschaffenheit vor dem Abrichten genau erfasst werden. So lassen sich die Parameter des Abrichtprozesses genau auf die momentane Beschaffenheit der Schleifscheibe anpassen und die Schleifscheibe muss nicht stets völlig neu abgerichtet werden. Daneben führt das IMR die Vermessung der durch Schleifen und Laserabtragung hergestellten Oberflächen durch und hilft so, optimale Prozessparameter zu finden.