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增压器涡轮叶片是燃气涡轮发动机的重要组成部件

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增压器涡轮叶片是燃气涡轮发动机的重要组成部件

发布日期:2019-07-16 作者: 点击:

  增压器涡轮叶片是燃气涡轮发动机中涡轮段的重要组成部件。高速旋转的叶片负责将高温高压的气流吸入燃烧器,以维持引擎的工作。为了能保证在高温高压的环境下稳定长时间工作,涡轮叶片往往采用高温合金锻造,并采用不同方式来冷却例如内部气流冷却、边界层冷却、抑或采用保护叶片的热障涂层等方式来保证运转时的可靠性。

 在蒸汽涡轮发动机和燃气涡轮发动机中,叶片的金属疲劳是发动机故障主要的原因。强烈的震动或者共振都有可能导致金属疲劳。工程师往往采用摩擦阻尼器来降低这些因素对叶片带来的损害。

  国内应用反方法进行激波控制的研究也主要集中在压气机领域,基于渗透边界条件的三维粘性反设计方法,使用载荷参数化方法,可在总载荷不变的基础上,得到满足设计意图的载荷分布。

  增压器动叶片成功应用在的改型设计中,并取得了较好的激波控制效果。为了降低跨声速压气机叶栅通道中的激波损失,发展了二维叶栅反问题设计方法,用两段抛物线来拟合叶片载荷分布,通过调整的载荷位置,降低叶栅通道中的激波强度。而应用反方法进行高负荷涡轮激波控制上的研究,国内尚无公开文献发表。随着涡轮向单级、高负荷、跨声速方向发展,有需要开展反方法弱化涡轮叶栅通道激波的研究。增压器涡轮厂包括镍基和钴基合金,经常使用的合金不下几十种。增压器涡轮为了满足实际生产的需要和充分发挥铸造合金的综合性能,采用了一些措施来控制晶粒度、改善枝晶偏析。除此之外,还须完成涡轮叶片精铸模具设计和制造工作。70~80年代,又由铸造的多品结构发展为定向结晶结构,现在已实现能将整个叶片铸成一个晶体,即单晶叶片,单晶叶片铸件的理想组织是叶根、叶身和叶冠,都由多相单晶体组成。


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