51非标网

首页 > 机械百科 > sw / 正文

涡轮叶片是用什么材料做的?(压气机叶片气流攻角)

时间: 2023-11-17 阅读: sw 0 评论

本文目录一览:

涡轮叶片是用什么材料做的?

涡轮叶片通常是用高温合金材料制成的。这种材料具有很高的耐高温性能和抗腐蚀性能,能够在高温和高压的情况下承受巨大的热负荷。此外,涡轮叶片还需要具有高强度和高刚度,以保证在工作时不会发生变形或断裂。随着航空航天、汽车、能源等领域对高温高压工况下的要求越来越高,涡轮叶片材料也在不断研发和创新。目前,一些新型材料如先进复合材料、金属陶瓷材料等正在逐步应用于涡轮叶片的制造中,以提高其性能和寿命。

涡轮的叶片材料必须是镍铁合金。

单晶叶片是只有一个晶粒的铸造叶片。

现在含铼单晶空心叶片是涡轮发动机的首选和趋势。涡轮的叶片材料必须是镍铁合金。就是在正常浇铸的同时,利用电磁铁产生强大的定向磁场,未凝固高温合金在定向磁场的作用下向同方向漫漫凝固,最后形成所有原子排列一致的单晶体,而不是一般的钢材等是多晶体。这样排列整齐的材料才能承受高温。这就是单晶高温合金制造的秘密所在。

用含铼单晶高温合金做的涡轮叶片非常好用。含铼单晶高温合金是能够在600℃以上及一定应力条件下长期工作的金属材料,具有优异的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能,已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。

第二代 定向晶界的多晶

简介

单晶叶片英文名称:single crystal blade,经过了3代发展。第一代是:镍基高温合金 第2代是:定向晶界的多晶

定义:只有一个晶粒的铸造叶片。定向结晶叶片消除了对空洞和裂纹敏感的横向晶界,使全部晶界平行于应力轴方向,从而改善了合金的使用性能。单晶叶片消除了全部晶界,不必加入晶界强化元素,使合金的初熔温度相对升高,从而提高了合金的高温强度,并进一步改善了合金的综合性能。单晶叶片整个铸件由一个晶粒组成的铸造高温合金。这是继定向凝固铸造高温合金之后,进一步提高合金强度和使用温度的一条途径。单晶叶片铸件的理想组织是叶根、叶身和叶冠,都由毫无缺陷的多相单晶体组成。晶体取向应是〈001〉方向,并与叶片主应力轴方向之间的偏离不应大于10度。单晶铸件可以用与定向凝固相同的设备和工艺制备,与定向凝固铸件的区别只在于在水冷底盘的上部加入选晶器或仔晶,以便控制单一晶体进入铸件。简史初期的单晶铸造高温合金采用普通铸造高温合金成分,在此情况下,单晶铸造高温合金与定向凝固铸造高温合金相比,除了改善横向强度和塑性外,其他性能并无明显改善。

先来说说风扇叶片,风扇叶片的直径通常在1米到3米之间。由于它暴露造外面,所以它需要具备抵抗强气流冲击的能力,因此风扇叶片要具备很高的强度。一般情况下,风扇叶片由钛合金以及复合材料组成,以此来保护叶片在遇到强大气流冲击的时候不会破损。

而压气机叶片和风扇叶片所面临的工作环境差不多,它所需要做的就是对从风扇进入内涵道的空气进行压缩,而它所采用的制造材料也主要是钛合金或者新型复合材料。相比于风扇叶片和压气机叶片,涡轮叶片的制造工艺技术含量更高,对所需材料有更高的要求。

当被压气机压缩过的空气进入燃烧室后,此时在工作的涡轮叶片就处在一个高温高压的状态下,工作环境所面临的温度能够达到1000多摄氏度。因此制造涡轮叶片的主要材料则是高温合金,这种特殊的材料能够保证涡轮叶片在一个极其复杂的环境中工作,确保发动机稳定运行。

压气机与涡轮的作用?

因为压气机在燃烧室的前面,涡轮在燃烧室的后面。

压气机:通过大约9-11个叶轮把大气压缩到规定指标,然后进入燃烧室;

涡轮:涡轮是一个在燃气推动下做功的部件,把气流的动能转化成轴马力,它的工作环境极端恶劣列,耐受1400℃左右的高温;

两者都是引擎中的部件,压气机是由涡轮驱动。两者功能如下:

压气机(compressor):燃气涡轮发动机中利用高速旋转的叶片给空气作功以提高空气压力的部件。压气机叶轮叶片的前端部分呈弯曲状称为导轮,起作用是将气体无冲击的导入工作叶轮,减小气流冲击损失。小型增压器的压气机叶轮一般将导轮与工作叶轮制成一体。压气机的叶轮出口有扩压器,使气体在叶轮中获得的动能尽可能多地转化为压力。扩压器分为叶片式和缝隙式两种。压气机的外壳有气流的进口和出口。进口一般呈轴向布置,流道略呈渐缩,以减小进气阻力。出口一般设计成流道沿圆周渐扩的蜗壳状,使高速气流在那里继续扩压,提高增压器的总效率。压气机由涡轮驱动,其主要性能参数有:转速、流量、空气流量、增压比和效率等。

涡轮(Turbo),是在汽车或飞机的引擎中的风扇,通过利用废气(exhaust gases)把燃料蒸汽(fuel vapour )吹入引擎,以提高引擎的性能。涡轮是一种将流动工质的能量转换为机械功的旋转式动力机械。它是航空发动机、燃气轮机和蒸汽轮机的主要部件之一。

航空发动机叶片概念股?

航亚科技

航亚科技是一家专业的航空发动机及医疗骨科领域的高性能零部件制造商,专注于航空发动机关键零部件及医疗骨科植入锻件的研发、生产及销售,主要产品包括航空涡扇发动机压气机叶片、转动件及结构件、医疗骨科植入锻件等高性能零部件。

据航亚科技半年报透露,公司积极参与我国自研的CJ-1000/2000发动机(配装C919/CR929飞机)等重点型号任务,提供高、低压压气机叶片。公司此前预计,未来20年中国航空发动机总交付量将达到15000台,市场价值达2600亿美元。

压气机的种类?

压气机可分为离心式与轴流式两大类,兼有两类特点的称为混合式压气机。按气流流入压气机转子叶片的 相对速度,压气机又可分为亚音速的、跨亚音速的和 超音速的三种。

压气机是什么东西啊?

燃气涡轮发动机中利用高速旋转的叶片给空气作功以提高空气压力的部件。压气机由涡轮驱动,其主要性能参数有:转速、空气流量、增压比和效率等。压气机出口空气总压与进口空气总压之比称为压气机增压比,增压比相同时,理论上所需的压缩功与实际消耗的机械功之比称为压气机效率。压气机可分为离心式与轴流式两大类,兼有两类特点的称为混合式压气机。按气流流入压气机转子叶片的相对速度,压气机又可分为亚音速的、跨亚音速的和超音速的三种。   离心式压气机 离心式压气机由导风轮、叶轮、扩压器等组成空气由进气道进入压气机、经过与叶轮一起旋转的导风轮的导引进入叶轮。在高速旋转叶轮作用下,空气由叶轮中心被离心力甩向叶轮外缘,压力也逐渐提高,由叶轮流出的空气进入扩压器后速度降低,压力再次提高,最后由出气管流出压气机。   离心式压气机的空气流量为数公斤至数十公斤每秒。亚音速离心式压气机的增压比约为4.5,超音速离心式压气机可达8~10,效率约为0.78。   轴流式压气机 空气在轴流式压气机中主要沿轴向流动。它由转子和静子两部分组成。由一排转子叶片和一排静子叶片组成一级,单级的增压比很小,为了获得较高的增压比,一般都采用如图所示的多级结构。空气在压气机中被逐级增压后,密度和温度也逐级提高。   轴流式压气机的空气流量为几公斤每秒到二百公斤每秒,单级增压比一般约为1.1~2.0,效率约为0.85~0.88。多级轴流式压气机的增压比可达25以上。轴流式压气机的面积小,增压比和效率都高,已广泛用于燃气涡轮发动机中。   压气机特性 压气机都是按给定的进气条件、转速、增压比和空气流量设计的,但其工作状态(工作环境的温度、压力、转速和空气流量等)实际上是变化的,压气机在各种工作状态下的性能称为压气机特性。在一定转速下,当压气机的增压比增大到某一数值时,压气机就会进入不稳定的工作状态,很容易发生喘振,使整个系统产生低频大振幅的气流轴向脉动,甚至会发生瞬间气流倒流的现象。压气机喘振可能导致叶片断裂、结构损坏、燃烧室超温和发动机熄火停车。为避免发生喘振可以采取下列措施:   ①按转速调节某几级整流叶片的安装角,使流入的气流具有合适的迎角,避免气流分离而造成喘振。   ②将多级压气机分成2个不同转速的转子,分别由高、低压涡轮驱动。有些发动机采用3转子结构。   ③多级轴流式压气机从中间级放气,以增加前面各级的空气流量,避免气流的迎角过大,产生分离,出现喘振。   ④多级轴流式压气机在第一级压气机的机匣上开槽,使第一级工作轮叶片尖端部分的气流通过机匣上的槽道产生回流,减小气流的迎角,这种方法称为机匣处理。   叶片振动 压气机叶片常因振动而产生裂纹甚至断裂。振动分为两类:一类是在周期性外力作用下发生的叶片振动,称为强迫振动。周期性的外力来自工作轮叶片和整流器叶片之间的相互干扰、工作轮叶片的旋转失速等。另一类是由叶片自身的振动以及与相邻叶片自身振动相互干扰而形成的,称为叶片自激振动或叶片颤振。为了避免叶片颤振,工作轮上两相邻叶片可采用不同的厚度,以改变它们的固有频率。

分页:12 

Tags:solidworks压气机叶片 

猜你喜欢

搜索
网站分类
标签列表
后台-系统设置-扩展变量-手机广告-栏目/内容页底部