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Evaluation of preparation and combustion rig tests of an effusive cooled SiC/SiCN panel

Hönig, Sandrine und Süß, Fabia und Jain, Neraj und Jemmali, Raouf und Behrendt, Thomas und Mainzer, Bernd und Koch, Dietmar (2020) Evaluation of preparation and combustion rig tests of an effusive cooled SiC/SiCN panel. International Journal of Applied Ceramic Technology, Seiten 1-12. Wiley. doi: 10.1111/ijac.13501. ISSN 1546-542X.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Offizielle URL: https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/ijac.13501

Kurzfassung

SiC/SiCN ceramic matrix composites (CMCs) are promising candidates for components of aero-engines. To evaluate the properties of these CMCs under realistic conditions, a quasi-flat panel with effusion cooling holes was investigated in a high pressure combustor rig. A Tyranno SA3 fabric-based SiC/SiCN composite with high strength and strain to failure was manufactured via polymer infiltration and pyrolysis process. Due to its weak matrix no fiber coating was necessary for damage tolerant behavior. The cooling holes in the panel were introduced via laser drilling. An outer coating of CVD-based SiC was finally applied for enhanced oxidation resistance. The specimen was tested in the combustor rig and the cooling effectiveness was evaluated. The microstructure of laser machined holes was studied via microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy. The macrostructure was investigated via computing tomography scans before and after the combustor test. Material performances at higher temperatures were estimated via a material performance index. Local microstructure modifications were observed after laser drilling. No crack formation was observed in the CMC panels after rig tests. The measured global cooling effectiveness of 0.76 and the analytical performance evaluation demonstrate the potential benefit of SiC/SiCN materials in combustor applications.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/135093/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Evaluation of preparation and combustion rig tests of an effusive cooled SiC/SiCN panel
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Hönig, Sandrinesandrine.hoenig (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1217-5396NICHT SPEZIFIZIERT
Süß, FabiaFabia.Suess (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5016-5781NICHT SPEZIFIZIERT
Jain, NerajNeraj.Jain (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7853-1894NICHT SPEZIFIZIERT
Jemmali, RaoufRaouf.Jemmali (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Behrendt, ThomasThomas.Behrendt (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4154-3277NICHT SPEZIFIZIERT
Mainzer, BerndNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0002-7358-492XNICHT SPEZIFIZIERT
Koch, Dietmardietmar.koch (at) mrm.uni-augsburg.dehttps://orcid.org/0000-0003-4504-8721NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:7 März 2020
Erschienen in:International Journal of Applied Ceramic Technology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1111/ijac.13501
Seitenbereich:Seiten 1-12
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Lin, Hua-TayNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ferraris, MonicaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Wiley
ISSN:1546-542X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:ceramic matrix composites, heat engines, lasers, SiC/SiCN, silicon carbide, X-ray computed tomography
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Antriebssysteme
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L ER - Engine Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Brennkammertechnologien (alt)
Standort: Köln-Porz , Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie > Keramische Verbundstrukturen
Institut für Antriebstechnik > Brennkammer
Hinterlegt von: Hönig, Dipl.-Ing. Sandrine
Hinterlegt am:01 Jun 2020 13:13
Letzte Änderung:24 Okt 2023 13:50

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