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为什么涡轮增压器动叶片是空心的

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为什么涡轮增压器动叶片是空心的

发布日期:2018-03-23 作者: 点击:

  涡轮增压器动叶片用于内燃机的排气涡轮增压器、小型燃气轮机、膨胀式涡轮机等,构成为使工作气体从螺旋状的涡道沿半径方向流入涡轮动叶片而作用在该动叶片上之后,通过使其沿轴向流出来驱动该涡轮转子旋转。

  涡轮叶片需要做成空心,虽然复杂,但一方面是为了减轻不必要的重量,一方面是为了涡轮的冷却。通常叶片内部设计成中空结构,冷却气从叶片底部或顶部进入叶片,与内部冷却通道对流换热降低叶片温度,最终通过叶身上的气膜小孔汇入主燃气通道,通过气膜孔流出的冷气同样可贴附在叶片表面上,起到隔热降温的作用。

  由于涡轮叶栅中的流动极为复杂,冷却叶片这些细小冷却结构的布置极为讲究,必须考虑到各种因素进行最优布置,否则冷却不均匀导致局部出现高温区或应力集中,都有可能在使用过程中烧蚀损坏,甚至带来灾难性后果。

  涡轮动叶通常利用流体冷却流来冷却,流体冷却流被遍及涡轮动叶的区域运送,以管理涡轮动叶操作的极端热状态。冷却流通常沿径向排出涡轮动叶的末梢部分到涡轮的主流路中。然而,较轻负载的涡轮的涡轮动叶(如第一级动叶)上的静压力可妨碍在涡轮动叶内的冷却流与冷却流排出位置处的主流路之间具有足够压差的能力。此种情形导致不能获得冷却流排至主流路的足够原动力或降低获得冷却流排至主流路的足够原动力的能力。


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