Analüüs turbiinilauade arenguloo, turu staatuse ja arengusuundumustest

Turbiinilauaste arendusloeng ja trendid

Turbiinilauad jagunevad kaheks kategooriaks: turbiini juhingulauad ja turbiini töölauad.

Turbiini juhingulauade peamiseks funktsiooniks on äärmuuga pärast põlemiskameras tulevate gaasivoogude suunda korraldamine. Materjalide töötustemperatuur võib jõuda üle 1100 ° C, ning turbiini juhingulauade poolt kannatav stress on tavaliselt vähem kui 70MPa. See komponent läheb sageli katki suurepärastest termalsetest stressidest põhjustatud deformatsioonist, termafäästikulistest lõhedest, mis tekivad kiirettemperatuuri muutuste tõttu, ning põletusest, mida põhjustavad kohalikult liiga kõrge temperatuur.

Turbiinilaudad asuvad kõige kõrgemates temperatuurides, keerukates stressisituatsioonides ja halvimas keskkonnas olevas turbiinimootoris. Selle komponendi tuleb kannatada kõrgeid temperatuure ja suuri centrifugaalsetest ja termalsetest stressidest. Temperatuuri, mille see kannab, võib olla 50-100 ℃ madalama kui vastavate turbiini juhtrahad, kuid kui pöörlevad ülim kiirusega, siis aerodünaamilise jõu ja sentrifuuga jõu mõju tõttu jõuab rahva keha stress 140MPa-ni ja juur 280-560MPa-ni. Turbiinirahva struktuuri ja materjalide pidev arendamine on muutunud üheks peamiseks teguriks lendekaubade turbiinimootorite jõudluse parandamisel.

Turbiinirahva, turbiinivõlg, turbiiniketas ja muud komponendid moodustavad kokku lendekaubade turbiinimootori turbiini. Turbiin on võimsusallikas, mis vedab kompresori ja teisi lisaseadmeid. Turbiini saab jagada kahte komponendiks: rotor ja stator:

Turbiinrotor: See on terve, mis koosneb turbiinilauadest, ratasitest, teljest ja muudest teljel asetsetud pöörlevatest osadest. Selle ülesandeks on suure temperatuuri ja suure paineega õhustusjoone tuvastamine põlevikujuurde, et hoida mootori töötamist. Turbiinrotor töötab kõrge temperatuurile ja kiirusele ning edastab suurt voolu, seetõttu on tema töötingimused äärmiselt raskeks. Kõrgetel temperatuutidel peab turbiinrotor tulema välja äärmiselt suure keskpunktise jõu ees, samuti pakutakse sellele vastu aerodünaamilise momenti mõju. Kõrge temperatuur vähendab turbiinilaua materjali lõplikku tugevust ning võib ka tekitada turbiinilaua materjalile rippumise ja eroinimine.

Turbiinstaatoor: See koosneb turbiinijuhtlauadest, välisringist ja siseringist. See on paigutatud kuupis ja selle peamise funktsioonina on õhuvoogu levitamine ja korrekteerimine järgmise turbiinrotori jaoks, et rahuldada turbiinilauade kiiruskolmnikku.

Jõudluse parandamiseks, näiteks veduskaalu suhe puhul, on lennukite turbinemootorite ja kaasputukirbi lehtede altkõrguse nõuannetele pidevalt kasvav nõue kõrge temperatuuri ja tugeva tuule suhtes. Põhjendatud lennukite turboputukimootorites on turbiinipoolne presoor maksimaalselt

Tuul, mis sisaldub turbiinimootoris, pöörleb ligikaudu tuhanded kordad sekundis. Tuul kompresori poolt pidevalt töötlesel. Mitmetasandilise kompresori paindumissuhe võib jõuda rohkem kui 25. Paindunud tuul sisaldub mootori põlemiskameras, seguneb kütusega ja põletab. Kütuse põletamine peab olema stabiilne kõrge paindumisega tuuga, mis liigub kiirustega üle 100m/s.

Kõrge temperatuuri ja kõrge paindusega gaasivoolus, mis tuleneb põlemiskambris, vedab turbiini lehti tuhandeid kuni mitutuhat kraadi minutis. Tavaliselt ületab turbiini ees olev temperatuur turbiini lehe materjali ahtruspunkti. Tegevuses peavad kaasaegsete mootorite turbiini lehed tugevduma temperatuuridel 1600~1800 ℃ , tuule kiirustega umbes 300m/s ning neist põhjustatud suurepärases õhupinge all.

Turbiini lehed peavad sellises äärmiselt rünnakuks töötavates tingimustes toimima jätkuvalt tuhandeid kuni mitutuhat tundi. Turbiini lehedel on keerulised profiilid ja nende valmistamiseks kasutatakse palju tänapäevaseid tehnikaid, nagu suunatud kristallitu, pulbermetallurgia, keeruliste tühi lehtede investeerimisveo, keeruliste keramikate kerga valmistamine ning mikropuude töötlemine.

Turbini lehed on üks komponentidest "kahe masina" seerias, mis nõuab kõige rohkem tootmismeetodeid, pikkaimat tsüklit ja milles on madalim läbipäästvus. Komplekssete tühja turbini lehtede tootmine on muutunud kaasaegse "kahe masina" arendamise käesoleva perioodi tuumatehnoloogiasse.

Turvaluft ja arengusuundumused

Lendid lennukite mootorites ja gaasmootorites hõlmavad peamiselt fani lend, turbini lend siduselt ja pressi lend, millest turbini lendade väärtus moodustab umbes 60% kogu lendakostist. Võrreldes fani lendadega, on turbini lendade tootmises kasutatavad materjalid väärtuslikumad ja raskem töödelda.

Kui oluline mootori kuumsoome komponent, nõuavad turbiinilahked kõrge temperatuuri ligavaate materjalide kasutamist. Nende ahtritootmisega seotud tehnoloogia nõuab kõrgete nõuete täitmist ja mõned metallimineraalid on haruldased. Tootmise protsessi poolest kasutatakse turbiinilahkete tootmiseks tavaliselt investeerimissüsteemi veo, et saavutada tiped seinad ja keerulised jäätmete struktuurid. Nende tootmine on märkimisväärselt raskem kui teiste lahkedega.

Näiteks CFM56 turbokiud, mis on laialdaselt kasutuses Boeing 737 serias ja Airbus A320 serias, sisaldavad üle tuhat turbiinilahku, mille igast maksab üle 10 000 yuan. Mõnede osade turbiinilahkete ühinhind ületab isegi 100 000 yuani.