टर्बाइन ब्लेड के विकास इतिहास, बाजार स्थिति और विकास धारा का विश्लेषण

टर्बाइन ब्लेड का विकास इतिहास और रुझान

टर्बाइन ब्लेडों को दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: टर्बाइन गाइड ब्लेड और टर्बाइन वर्किंग ब्लेड।

टर्बाइन गाइड वेन का मुख्य कार्य ज्वलन चैम्बर से बाहर निकलने वाली धुम्रपान गैस की धारा की दिशा समायोजित करना है। पदार्थ का संचालन तापमान 1,100 से अधिक पहुंच सकता है ° °C, और टर्बाइन गाइड वेन के द्वारा सहन की जाने वाली तनाव आमतौर पर 70MPa से कम होती है। यह घटक अक्सर बड़े थर्मल तनाव के कारण विकृति, अचानक तापमान परिवर्तन के कारण थर्मल फैटीग क्रैक, और स्थानीय अधिक तापमान के कारण जलने से पुराना हो जाता है।

टर्बाइन ब्लेड सबसे ऊंचे तापमान, सबसे जटिल तनाव और सबसे खराब पर्यावरण वाले टर्बाइन इंजन में स्थित होते हैं। इस घटक को उच्च तापमान और बड़े केंद्रित तनाव और थर्मल तनाव को सहने की आवश्यकता होती है। यह तापमान 50-100 सहन करता है ℃ तुलनात्मक रूप से कम होती है, परंतु जब ये अधिक गति पर घूमती हैं, तो वायुगतिकी बल और केंद्रगामी बल के प्रभाव से पतझड़ के शरीर पर 140MPa तक का तनाव और मूल पर 280-560MPa तक पहुंच जाता है। टर्बाइन पतझड़ों की संरचना और सामग्री की निरंतर सुधार एवं उन्नति विमान इंजनों की क्षमता में सुधार की एक महत्वपूर्ण कारक बन चुकी है।

टर्बाइन पतझड़, टर्बाइन अक्स, टर्बाइन डिस्क और अन्य घटकों से एक विमान इंजन की टर्बाइन बनती है। टर्बाइन वह शक्ति स्रोत है जो संपीड़क और अन्य अपराधकों को चलाती है। टर्बाइन को दो घटकों में विभाजित किया जा सकता है: रोटर और स्टेटर:

टर्बाइन रोटर: यह टर्बाइन ब्लेड, पहिये, शाफ्ट और अन्य घूर्णन वाले भागों से मिलकर बना होता है जो शाफ्ट पर लगे होते हैं। यह उच्च-तापमान और उच्च-दबाव के हवा की धार को बर्नर में खींचने का काम करता है ताकि इंजन का संचालन बना रहे। टर्बाइन रोटर उच्च तापमान और उच्च गति पर काम करता है और उच्च शक्ति को स्थानांतरित करता है, इसलिए इसकी कार्य परिस्थितियाँ अत्यधिक कठिन होती हैं। जब यह उच्च तापमान पर काम करता है, तो टर्बाइन रोटर को अत्यधिक उच्च केंद्रीय बल का सामना करना पड़ता है, और यह वायुगतिक टोक़्यू के प्रभाव से भी प्रभावित होता है। उच्च तापमान परिवेश टर्बाइन ब्लेड सामग्री की अंतिम ताकत को कम कर देता है, और यह टर्बाइन ब्लेड सामग्री को क्रीप और संक्षारण का कारण भी बनता है।

टर्बाइन स्टेटर: यह टर्बाइन गाइड ब्लेड, बाहरी छल्ला और अंदरूनी छल्ला से मिलकर बना होता है। यह केसिंग पर ठीक रूप से लगा होता है और इसका मुख्य कार्य अगले स्तर के टर्बाइन रोटर के लिए वायुधारा को फैलाना और सीधा करना होता है ताकि टर्बाइन कार्यशील ब्लेड के गति त्रिभुज को पूरा किया जा सके।

THRUST-TO-WEIGHT जैसी प्रदर्शन संकेतकों को बढ़ाने के लिए, विमान इंजन और गैस टर्बाइन ब्लेड के उच्च तापमान और उच्च हवा की गति के लिए सहनशीलता की मांग निरंतर बढ़ रही है। मुख्य धारा के विमान टर्बोफैन इंजन में, टर्बाइन-ड्राइव कमप्रेसर का अधिकतम है

टर्बाइन इंजन में प्रवेश करने वाली हवा हजारों चक्कर प्रति सेकंड की दर से घूमती है। हवा को कमप्रेसर में चरणों में दबाव दिया जाता है। बहुत चरणों वाले कमप्रेसर का दबाव अनुपात 25 से अधिक पहुंच सकता है। दबाव दिए गए हवा को इंजन ज्वलन चैम्बर में प्रवेश करने दिया जाता है, जहां यह ईंधन के साथ मिलकर जलता है। ईंधन ज्वाला को अधिक से अधिक 100m/s की गति से बहने वाले उच्च-दबाव वाले हवा की धार में स्थिर रूप से जलना चाहिए।

ज्वालामुखी चेंबर से निकलने वाला उच्च-तापमान, उच्च-दबाव गैस प्रवाह टर्बाइन ब्लेड को हजारों से लाखों किरणों प्रति मिनट की गति से घूमने के लिए बढ़ाता है। आमतौर पर, टर्बाइन से पहले तापमान टर्बाइन ब्लेड सामग्री के गलनांक से अधिक हो जाता है। कार्यान्वयन के दौरान, आधुनिक इंजनों की टर्बाइन ब्लेड को 1600~1800 डिग्री सेल्सियस के तापमान, ℃ लगभग 300 मीटर/सेकंड की हवा की गति और उनसे कारण बनने वाले बड़े पैमाने पर हवा के दबाव को सहना पड़ता है।

ऐसे बहुत कठिन कार्यात्मक परिवेश में टर्बाइन ब्लेड को हजारों से लाखों घंटों तक विश्वसनीय रूप से काम करना होता है। टर्बाइन ब्लेड के पास जटिल प्रोफाइल होते हैं और उनके निर्माण में दिशानिर्देशित ठण्डा करना, पाउडर मेटलर्जी, जटिल खोखली ब्लेड निवेश ढाल, जटिल केरेमिक कोर निर्माण और माइक्रो-छेद प्रसंस्करण जैसी बहुत सी उन्नत निर्माण प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया जाता है।

टर्बाइन ब्लेड 'दो मशीनों' के सबसे अधिक निर्माण प्रक्रियाओं, सबसे लंबे चक्र और सबसे कम पास दर वाले घटकों में से एक है। जटिल खोखली टर्बाइन ब्लेडों का निर्माण वर्तमान में 'दो मशीनों' के विकास में कोर टेक्नोलॉजी बन गया है।

बाजार की स्थिति और विकास झुकाव

विमान इंजनों और गैस टर्बाइनों में ब्लेडों का मुख्य रूप से प्रयोग पैन ब्लेड, टर्बाइन ब्लेड और कंप्रेसर ब्लेड के रूप में होता है, जिनमें से टर्बाइन ब्लेड का मूल्य कुल ब्लेड लागत का लगभग 60% है। पैन ब्लेड की तुलना में, टर्बाइन ब्लेड के पदार्थ अधिक मूल्यवान और प्रसंस्करण करने में अधिक कठिन हैं।

इंजन के महत्वपूर्ण गर्म-अंत प्रायोगिक घटक के रूप में, टर्बाइन ब्लेड्स का उपयोग उच्च-तापमान सैंडीशन सामग्री की आवश्यकता होती है। उनकी लेर्निंग प्रौद्योगिकी में उच्च मानदंडों की आवश्यकता होती है, और कुछ धातु खनिज संसाधन दुर्लभ हैं। निर्माण प्रक्रिया के पहलू पर, टर्बाइन ब्लेड्स में सामान्यतः निवेश ढालने का उपयोग किया जाता है ताकि पतली दीवारें और संकर शीतलन ढांचे प्राप्त किए जा सकें। अन्य ब्लेड्स की तुलना में निर्माण कठिनाई बहुत अधिक है।

उदाहरण के लिए, बोइंग 737 श्रृंखला और एयरबस 320 श्रृंखला में बहुत व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली CFM56 विमान इंजनों में हजारों टर्बाइन ब्लेड्स होती हैं, प्रत्येक की कीमत 10,000 युआन से अधिक है। कुछ भागों में टर्बाइन ब्लेड्स की इकाई कीमत 100,000 युआन से भी अधिक है।