Analiza razvojne zgodovine, tržnega stanja in trendov razvoja gredel turbine

Razvojna zgodovina in trendi grednih listov

Gredne liste so razdeljene na dve kategoriji: vodilne gredne liste in delujoče gredne liste.

Glavna funkcija vodilnih grednih listov je prilagajanje smeri toka izhajnega plina iz goriščne komore. Temperatura materiala lahko doseže več kot 1.100 ° °C, ter je napetost, ki jo nosijo vodilne gredne liste, splošno manjša od 70MPa. Ta komponenta se pogosto odpise zaradi deformacije, povzročene velikimi termalnimi napetostmi, termalnih utružinskih trupin, povzročenih naglim spremembam temperature, in požiga, povzročenega lokalno previsoko temperaturo.

Gredne liste so nameščene v turbinskem motorju z najvišjo temperaturo, najbolj kompleksno napetostjo in najhujejočo okolje. Ta komponenta mora izdržati visoke temperature in velike centrifugalne in termalne napetosti. Temperatura, ki jo izdrži, je 50-100 ℃ nižji od odgovarjajočih turbinarnih vodilnih listov, vendar pa pri vrtenju z visoko hitrostjo zaradi učinka aerodinamične sile in centrifugalne sile doseže napetost na telesu lista 140 MPa in na korenu 280-560 MPa. Neprekinjen izboljšava strukture in materialov turbinarnih listov je postala ena ključnih faktorjev za izboljšanje zmogljivosti letalskih motorjev.

Turbinarni listi, turbinarna šeferja, turbinarna plošča in drugi deli skupaj oblikujejo turbine letalskega motora. Turbina je vir moči, ki pogona stiskalnik in druge pripomočke. Turbino je mogoče razdeliti na dva komponenta: rotor in statyor.

Turbinski rotor: Sestavlja ga celotna skupina, ki vključuje turbine listove, kolesa, osi in druge vrteče dele, nameščene na os. Odgovarja za vsajanje visoko temperaturnega in visoko tlakostega zračnega toka v sipevnik, da ohrani delovanje motornika. Turbinski rotor deluje pri visoki temperaturi in visoki hitrosti ter prenaša visoko moč, zato so njegovi delovni pogoji izredno strogi. Pri delu v visoki temperaturi mora turbineski rotor izdržati izjemno visoko centrifugalno silo in je tudi pod vplivom aerodinamičnega momenta itd. Visoka temperaturna sredina bo zmanjšala končno moč materiala turbineskega listva ter bo povzročila deformacijo in erozijo materiala turbineskega listva.

Turbinski stator: Sestavlja ga skupina, ki vključuje turbineske vodilne listve, zunanjega in notranjega prste. Je zaklenjen na omotnici in njegova glavna funkcija je razširjanje in pravilno usmerjanje zračnega toka za naslednji turbineski rotor, da izpolni hitrostni trikotnik delovnih listev turbine.

Da bi se izboljšali performančni kazalci, kot je razmerje potiska in teže, stalno naraščajo zahtevi glede strpnosti krpeljnih listov letalskih motorjev in plinovih turbin do visokih temperatur in hitrosti vetra. V glavnem toku letalskih turboventilnih motorjev ima turbine pogona kompresorja največ

Zrak, ki vstopa v turinski motor, se vrte z hitrostjo tisočov obratov na sekundo. Zrak se korak po koraku stisne v kompresorju. Stiskalno razmerje večkrpelnega kompresorja lahko doseže več kot 25. Stisnjeni zrak vstopi v gorivno komoro motora, se meša z gorivom in zgoreva. Plam goriva mora stabilno zgorevati v visoko hitrostni visoko stisnjeni zrakovski toki, ki teče hitroje kot 100 m/s.

Vysokotemperaturni, viskokotni plinov tok iz kamere za gorenje vodi lestvice turbine, da se vrtejo s hitrostjo tisoč do deset tisoč obratov na minuto. Običajno presega temperatura pred turino točko taljenja materiala lestvic turbine. Med delovanjem morajo lestvice turbine sodobnih motorjev običajno izdržati temperature med 1600~1800 ℃ , zvirolomne hitrosti približno 300m/s in ogromno zrakovnega tlaka, ki jih povzročijo.

Lestvice turbine morajo zanesljivo delovati tisoče do deset tisoč ur v takšnem ekstremno surovem delovnem okolju. Lestvice turbine imajo kompleksne profile in uporabljajo veliko naprednih proizvodnih tehnologij, kot so smerno zakrpevanje, prašna metalurgija, investicijsko litje za kompleksno praznine v lestvicah, proizvodnja kompleksnih keramičnih jedrscev in obdelava mikro-ruk.

Lopasti turbine so med "dve mašini" ena od komponentov, ki jih obdelava vsebuje največ procesov, najdaljši cikel in najnižjo uspešnost. Izdelava kompleksnih praznih lopastic turbine je postala jedrska tehnologija v sedanji razvojni fazi "dveh mašin".

Tržno stanje in trendi razvoja

Lopasti v letalskih motorjih in plinskih turbinah vključujejo predvsem ventilatorske lopasti, lopasti turbine in stiskalne lopasti, pri čemer strošek lopastic turbine zaseda približno 60 % skupnih stroškov vseh lopastic. V primerjavi s ventilatorskimi lopastmi so surovine za lopasti turbine dragocenejše in težje obdelati.

Kot pomemben komponent na toplem delu motora potrebujejo turbinne listve uporabo visoko temperaturnih lepljenih materialov. Tehnologija lepljenja zahteva visoke zahteve, nekateri kovinski mineralni viri pa so redki. V smislu izdelovalnega postopka so turbinne listve splošno izdelane s pomočjo investicijskega litja, da se dosežejo tinejši steni in kompleksne hlajne strukture. Težavnost izdelave je značilno višja kot pri drugih listvah.

Na primer, letalski motorji CFM56, ki so široko uporabljani v seriji Boeing 737 in Airbus 320, vsebujejo več tisoč turbinnih listev, katere vsaka stane več kot 10.000 yuanov. Enotočna cena turbinnih listev v določenih delih motorja čakajo preganja 100.000 yuanov.