Якія матэрыялы з лопасцямі турбіны рухавіка самалёта? Якія метады астуджэння лопасцяў турбіны?

Якія матэрыялы з лопасцямі турбіны рухавіка самалёта? Якія метады астуджэння лопасцяў турбіны?

Нажы турбіны з'яўляюцца важным кампанентам раздзела турбіны ў газатурбінным рухавіку. Высакахуткасныя верціцца ляза адказваюць за ўцягванне ў гарэлку высокага тэмпературы і высокага ціску для падтрымання працы рухавіка. Далей, дазвольце мне падрабязна расказаць, якія матэрыялы для лопасцяў турбіны самалёта і якія метады астуджэння для лопасцяў турбіны.

1. Якія матэрыялы на лопасцях турбіны рухавіка самалёта?
А. Дэфармаваны сплаў з высокай тэмпературай

Распрацоўка з каванымі суперлегамі мае гісторыю больш за 50 гадоў. Каваныя суперліі, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў айчынных рухавіках самалёта, у асноўным з'яўляюцца CR-Ni Shaley Systems і Cr-Ni-Co Alloy Systems. Падрабязнасці, звярніцеся да табліцы 1. Па меры таго, як змест алюмінія, тытана, вальфрама і малібдэна павялічваецца ў суперліях, уласцівасці матэрыялу працягваюць паляпшацца, але гарачая працаздольнасць памяншаецца; Даданне дарагога легувага элемента Cobalt можа палепшыць агульныя ўласцівасці матэрыялу і палепшыць стабільнасць структуры высокатэмпературных.

Б. Кіньце суперліі

Устойлівасць падшыпнікаў адліваных лопасцей турбіны павялічылася прыблізна з 750 ° С у 1940 -я да прыблізна 1700 ° С у 1990 -я гады. Адкінутыя суперліі для ляза прыведзены ў табліцы 2.

C. Суперпластычная фарміраванне тытанавых сплаваў

У цяперашні час найбольш часта выкарыстоўваюцца тытанавыя сплавы для звышпластычных лязамі, якія ўтвараюцца, з'яўляюцца Ti6Al4V і Ti6Al2Sn4ZR2MO. Больш матэрыялаў тытанавага сплаву прыведзены ў табліцы 3. Хоць прымяненне кампазітных матэрыялаў у апошні час расце тэндэнцыя, існуюць недахопы, якія на гэтым этапе складана вырашыць, напрыклад: высокія выдаткі на вытворчасць, нельга перапрацаваць і мае дрэнныя высокатэмпературныя характарыстыкі, таму тытанавыя сплавы па-ранейшаму застаюцца асноўнымі матэрыяламі для звышпластычнага фарміравання, як б ніткі рухавікоў рухавіка.

D. міжметалічныя злучэнні

Гэта новы тып матэрыялу, які можа цалкам замяніць суперліі. Суперліі будуць утвараць фазу Y, калі яны працуюць пры высокіх тэмпературах. Даследаванні паказалі, што гэтая фаза з'яўляецца асноўнай прычынай высокай тэмпературнай трываласці, паўзучай устойлівасці і высокай тэмпературнай устойлівасці матэрыялу. Таму людзі пачалі вывучаць міжметалічныя складаныя матэрыялы. Міжметалічныя злучэнні, шчыльнасць якіх толькі ўдвая большая за суперліі, можа выкарыстоўвацца па меншай меры ў сегментах нізкага ціску для замены суперлет.

E. Новыя матэрыялы

Рухавік GE90-115B, які вырабляецца General Motors of United States, выкарыстоўвае палімерныя лопасці з вугляродных валокнаў і краю ляза тытанавага сплаву. У агульнай складанасці 22 турбападобныя лопасці, з адзінай вагой 30-50 фунтаў і агульнай вагой 2000 фунтаў. Ён можа забяспечыць найлепшае суадносіны цягі да вагі і ў цяперашні час з'яўляецца найбуйнейшым лязавым рухавіком самалёта, якое выкарыстоўваецца ў самалётах Boeing 777.

Якія матэрыялы з лопасцямі турбіны рухавіка самалёта

2. Якія метады астуджэння лопасцяў турбіны?
У галіне аэра-рухавікоў канвектыўнае астуджэнне, астуджэнне, астуджэнне плёнкі і разыходжанне астуджэння былі распрацаваны паслядоўна. Мэтай астуджэння з'яўляецца павышэнне тэмпературы перад турбінай для павышэння прадукцыйнасці рухавіка, зрабіць тэмпературнае поле ў лопасцях раўнамерна размеркаваны і знізіць цеплавы напружанне. .

1. Астуджэнне канвекцыі

Канвектыўнае астуджэнне - адзін з метадаў астуджэння, які шырока выкарыстоўваецца сёння. Астуджальнае паветра праходзіць праз некалькі спецыяльных праходаў унутры ляза, і праз гэтую канвекцыю ён абменьваецца цяплом з унутранай сценкай ляза, так што тэмпература ляза зніжаецца для дасягнення эфекту астуджэння, а эфект астуджэння складае ад 200 ° С да 250 ° С.

2. Тып уздзеяння

Астуджэнне для націску - гэта астуджэнне, якое выкарыстоўвае адзін або некалькі астуджальных паветраных самалётаў, каб выйсці на паверхню, каб астудзіць, каб палепшыць мясцовую ёмістасць цяпла, і падыходзіць для ўзмоцненага астуджэння ў мясцовых высока тэмпературных зонах, напрыклад, астуджэння распылення на пярэднім краі ляза. У прынцыпе, астуджэнне па -ранейшаму належыць да канвектыўнага астуджэння.

3. Астуджэнне паветранай плёнкі

Астуджальнае паветра трапляе ў унутраную паражніну ляза з канца ляза, і паветраная плёнка астуджальная турбіна распрацавана і вырабляецца з вялікай колькасцю невялікіх адтулін. Ён аддзяляецца ад газу высокай тэмпературы для дасягнення мэты астуджэння лопасцяў турбіны.

4. Дывергентнае астуджэнне

Разнастайнае астуджэнне, таксама вядомае як астуджэнне поту, - гэта тып тэхналогіі турба -астуджэння, у якой астуджальнае паветра пранікае з унутранай паражніны ляза праз шматлікія мікрапоры на сцяне ляза, як і потаадлучэнне.

Гэта полыя лязо, вырабленае з высокатэмпературнага сплаву, сітаватага ламінату, а астуджальнае паветра высокага ціску выцякае з унутранай паражніны ляза праз шчыльныя пары на сцяне і цячэ да знешняй паверхні ляза. Поўны і бесперапынны ізаляцыйны пласт паражніны ўтвараецца паміж высокатэмпературным газам і паверхняй ляза, які можа не толькі цалкам аддзяліць паверхню ляза ад газу, але і паглынаць частку цяпла на паверхні ляза. Гэты метад астуджэння можа зрабіць матэрыял ляза тэмпература набліжаецца да тэмпературы паветра. [3]

Тэхнічныя праблемы, з якімі сутыкаецца гэты метад астуджэння, заключаюцца ў тым, што порысты матэрыял лёгка заблакуецца пасля акіслення, кожны пласт павінен быць порыстым, адтуліны не проста выраўнаваць, і працэс складаны.

На кожныя 100 ° С павышаецца тэмпература да турбіны, прадукцыйнасць рухавіка будзе павялічвацца як мінімум на 10% пры ўмове, што памер рухавіка застаецца ранейшым. Менавіта таму тэмпература перад турбінай стала важным паказчыкам для нас для вымярэння якасці рухавіка.