Turbiny gazowe charakteryzują się lepszą sprawnością od silników tłokowych, dlatego rozpatrywane są jako generatory energii elektrycznej, stanowiące uzupełnienie dla coraz powszechniejszych systemów rozproszonej energetyki solarnej i wiatrowej. Na potrzeby zlokalizowanej operacji generatorów brane są pod uwagę różne paliwa. Badacze z Uniwersytetu w Stuttgarcie rozwijają konstrukcję układu wtryskowego dla kompaktowych turbin gazowych, przystosowanych do spalania różnych rodzajów paliwa.
Według dra Fabiana Hamppa z IVLR (Institut für Verbrennungstechnik der Luft- und Raumfahrt) na Uniwersytecie w Stuttgarcie, coraz częściej do produkcji turbin gazowych wykorzystywane są technologie wytwarzania przyrostowego; vide:
Jednak ze względu na warstwową strukturę i chropowatość powierzchni otrzymywanych detali, druk 3D z metalu nie sprawdza się w produkcji układu wtrysku paliwa dla kompaktowych turbin gazowych. W przypadku paliw, takich jak benzyna, nafta, gaz ziemny czy metanol, odpowiednie rozpylenie mieszanki paliwowo-powietrznej ma istotne znaczenie dla minimalizacji powstawania sadzy i tlenków azotu w wyniku spalania. Jak tłumaczy prof. Hans-Christian Möhring z IfW (Institut für Werkzeugmaschinen) na Uniwersytecie w Stuttgarcie, nie do końca gładka powierzchnia struktur drukowanych powoduje problemy z dostarczaniem przez otwory o bardzo niewielkiej średnicy mieszanki paliwowo-powietrznej o dobrym rozpyleniu.
W ramach projektu AMFlexInj (Additiv gefertigte Mikro-Injektionskonzepte als Enabler für brennstoffflexible und emissionsarme Verbrennungssysteme) opracowano technologię druku 3D wtryskiwaczy do turbin gazowych, zdolnych współpracować z różnymi typami paliwa. Jak na razie, działanie wtryskiwaczy przetestowano w warunkach laboratoryjnych. W planach jest dalsza optymalizacja geometrii i procesu druku, a także budowa prototypowej turbiny, przeznaczonej do testów spalania różnych paliw w warunkach rzeczywistych. Integracja wtryskiwaczy nowej konstrukcji w procesie wytwarzania przyrostowego turbin gazowych ma przyczynić się do redukcji kosztów całego systemu, mającego zapewnić połączenie elastyczności doboru paliwa, dużej gęstości mocy, niskich emisji i niewielkich kosztów.
uni-stuttgart.de
