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涡轮叶片

指数 涡轮叶片

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极端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、邊界層冷却、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最主要的原因。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。 Category:发动机 Category:发动机元件.

目录

  1. 12 关系: 增壓扇葉师昌绪CFM56罗尔斯·罗伊斯瑞达800燃氣渦輪發動機蠕变高温合金F100渦輪扇發動機柴油機車涡轮喷气发动机渦輪機構整体叶盘

增壓扇葉

#重定向 涡轮叶片.

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师昌绪

师昌绪(),河北徐水人,金属学与材料学家,中国高温合金的开拓者之一,中国科学院、中国工程院、第三世界科学院院士,2010年国家最高科学技术奖获得者。.

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CFM56

CFM56是由CFM国际制造的高涵道比涡轮风扇发动机,其家族成员的推力介于18,000至34,000磅(80至150千牛)之间,四种主要型号共制造了超过20,000台,使用于波音737、空中客车A320、空中客车A340-200/300、KC-135等飞机上,為目前世界上使用最为普遍的涡轮风扇发动机之一。 CFM56的制造商CFM国际由美国通用电气航空和法国斯奈克玛公司各自出资50%组成。双方在CFM56生产中分别进行零件生产,其中通用电气航空生产高压压气机、和高压涡轮,斯奈克玛公司生产低压压气机、风扇、低压涡轮、齿轮箱和尾喷管。双方均可进行组装,其中通用电气航空组装线位于汉弥尔顿,斯奈克玛公司组装线位于默伦。最终组装完成的发动机通过CFM国际进行推广和销售。 第一台CFM56在1974年制造完成并首次运转。此后,在其早期服务期间,涡轮叶片直接或间接导致了若干事故,包括英伦航空92号班机空难,同时几种型号的CFM56在暴雨和冰雹天气中出现故障。这些问题在对发动机设计进行修改后得以解决。截至2010年1月,CFM56已经累计飞行了4.7亿小时。.

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罗尔斯·罗伊斯瑞达800

劳斯莱斯遄达800(Rolls-Royce Trent 800)是英國航空發動機製造商勞斯萊斯生產製造的一個涡轮风扇发动机系列。它衍生自劳斯莱斯RB211,是遄达发动机家族的一员。.

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燃氣渦輪發動機

燃氣渦輪發動機(Gas turbine engine或Combustion turbine engine)或稱燃氣輪機,是屬於熱機的一種發動機。燃氣輪機可以是一個廣泛的稱呼,基本原理大同小異,包括渦輪噴射發動機等等都包含在內。而一般所指的燃氣渦輪發動機,通常是指用於船舶(以軍用作戰艦艇為主)、車輛(通常是體積龐大可以容納得下燃氣渦輪機的車種,例如坦克、工程车辆等)、發電機組等的。與推進用的渦輪發動機不同之處,在於其渦輪機除了要帶動傳動軸,傳動軸再連上車輛的傳動系統、船舶的螺旋槳或發電機等外,還會另外帶動壓縮機。.

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蠕变

潛變(Creep),也稱蠕變,是在應力作用下固体材料缓慢且永久的變形。它的发生是低于材料屈服强度的應力长时间作用的结果。当材料长时间处于高温或者在熔点附近时,潛變会更加剧烈。潛變速率常常随着温度升高而加剧。 潛變速率与材料性质、加载时间、加载温度和加载结构應力有关。取决于加载應力和它的持续时间,这种變形可能變得很大,以至于一些部件可能会失效。例如,涡轮叶片的潛變将会使叶片与外壳相接触,导致叶片的失效。潛變常常是工程上和冶金上评价在高應力或高温下工作的部件所需要关注的。潛變可能是组成失效模型的變形机制,也可能不是。混凝土中适中的潛變有时是受欢迎的,因为它会减轻可能另外引发断裂的拉應力。 不像脆性断裂,潛變變形并不会随着應力作用而突然出现。相反,應變会在长时间的應力作用下积累。因此,潛變是一种“与时间相关的”變形。 潛變變形发生的温度范围因材料不同而不同。例如,钨需要几千度才能发生潛變變形,然而冰可以在冰点下潛變。通常,在金属熔点的大约30%和陶瓷熔点的40%-50%时,潛變的影响开始變得显著。事实上,任何材料在接近其熔点的时候都会发生潛變。由于潛變的最低温度和熔点有关,潛變可以在相对较低的温度下在一些材料上发生,如塑料和低熔点金属,包括许多焊料。室温潛變可以很明显的发生在旧的铅热水管上。冰河流也是個常見的潛變例子。 除了在需要保持高温的系统中,例如核电站、喷气发动机和热交换机,对于许多日常用品的设计,考虑潛變變形也是很重要的。例如,金属纸夹比塑料强度大,因为塑料在室温下发生潛變。老化的玻璃窗常常错误的被用来当成这个现象的例子:可观测的潛變仅仅在高于玻璃转變温度(900°F/500°C)下发生。尽管玻璃在正确的条件下展现出潛變,然而旧窗户上明显的下垂现象可能来自废弃的制造工艺,例如用于制造冕牌玻璃而引发不均一厚度的工艺。 一个潛變變形應用的例子是钨灯丝的设计。支柱之间灯丝圈的下垂随时间不断增长,原因是灯丝自身重量而引发的潛變變形。如果过多的變形发生,邻近圈的灯丝相互接触,将引发短路和局部过热,从而很快导致灯丝失效。因此灯丝形状和支柱被设计用来限制由灯丝重量引发的應力,而且一种掺杂了氧在晶界中的特殊的钨被用来减缓Coble潛變的速率。 在蒸汽涡轮发电站中,管道在高温(566°C/1050°F)和高压(24.1MPa/3500psi或更高)下运输蒸汽。在喷气发动机中,温度可以达到1400°C/2550°F,会在涡轮叶片上引发潛變變形。因此,理解材料的潛變變形行为是很重要的。.

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高温合金

温合金又叫热强合金、超级合金(superalloy)。按基体组织材料可分为三类:铁基、镍基和钴基。按生产方式可分为铸造高温合金、变形高温合金和粉末高温合金。按强化机理可分为碳化物强化、固溶强化、时效强化和弥散强化。 這種材料一般用于航空发动机耐高温材料的制造,特别是喷气发动机最后两级压气机和最初两级涡轮叶片、燃烧室、加力燃烧室、涡轮盘、涡轮叶片及紧固件的制造。目前市場需求主要都是軍用產品,由於其軍工價值所以也被視為战略物资,買賣這種材料被視為與武器貿易相同等級來加以管制,而配方與製造方法、加工使用都是重要機密,各航空大国都在极其保密的条件下研制。 中国高温合金自成系列:.

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F100渦輪扇發動機

F100渦輪扇發動機是美國空軍現役使用最多的渦輪扇發動機,也是普萊特和惠特尼公司(簡稱普惠)最重要的軍用發動機之一。目前主要使用機種包括雙引擎的F-15(包括F-15E)與單引擎的F-16這兩種戰鬥機。.

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柴油機車

柴油機車,又称内燃机车,是指以柴油发动机为動力來源,并通过传动装置驱动车轮的鐵路機車。於20世紀中期開始各地鐵路廣泛使用。這些機車的功率輸出和效率比蒸氣機車高,自20世紀中開始在世界大部份地方成為主要鐵路機車種類,柴油機車可以直接取代蒸汽機車,不像電力機車必須依賴其他的電力傳送設施,如架空線或第三軌。柴油机车可按用途分类为货运机车、客运机车、调车机车、厂矿机车和内燃动车组。自1950年代起,鐵路電氣化开始普遍应用,随着技术进步,電力機車在牵引力、加速力、爬坡能力和最高速度上逐漸超越柴油機車,因此現時柴油機車多在一些缺乏電氣化的鐵路區段行走。 蘇聯的TEP80型是內燃機車的世界速度紀錄保持者。它的最高速度是時速271公里/小時。.

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涡轮喷气发动机

涡轮喷气发动机(英文:Turbojet,簡稱噴射發動機)是一种涡轮发动机。特点是完全依赖燃气流产生推力。通常用作高速飞机的动力。油耗比涡轮扇发动机高。 涡喷发动机分为离心式与轴流式两种,离心式由英国人弗兰克·惠特尔爵士于1930年取得发明专利,但是直到1941年装有这种发动机的飞机才第一次上天,没有参加第二次世界大战,轴流式诞生在德国,并且作为第一种实用的喷气式战斗机Me-262的动力参加了1944年末的战斗。 相比起离心式涡喷发动机,轴流式具有横截面小,压缩比高的优点,但是需要較高品質的材料——這在1945年左右是不存在的。当今的涡喷发动机多为轴流式。.

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渦輪機構

流体机械(Turbomachinery,又譯渦輪機構)是利用流体作为工作介质的一大类机械产品的通称。狭义上来理解,流体机械则专指流体叶轮机械,也称为透平机械,包括泵、风机和压缩机。 在機械工程領域中,渦輪機構是一門學科,主要探討將存在於流體或是轉動機件之能量的轉換機械裝置。換句話說,任何機械裝置,只要可以擷取流體之動能、位能或內能變成機械能,或是將機械能轉換成流體之動能、位能或內能的裝置,就是渦輪機構。渦輪機構包含渦輪機及壓縮機,在渦輪機中,流體對機械作功;而壓縮機則是機械對流體做功。對於可壓縮流體,這兩種機械裝置都建立於兩個基礎原理之上,其為牛頓第二定律和歐拉能量方程。同時也是熱力學及流體力學的應用。.

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整体叶盘

整体叶盘是涡轮机构中的组成部件。于传统的风扇设计上,将涡轮叶片安装在涡轮转盘上不同,整体叶盘采用涡轮叶片和涡轮转盘一体化的设计,以达到减轻重量,提高高速运作下的稳定性的目的。整体叶盘有不同的制造方式,有一整块金属通过機床,或转盘和叶片分别制造后再焊接在一起。整体叶盘的制造对材料选用,加工环境和精度要求极为苛刻,但其相对传统风扇的性能优势,使其称为制造下一代航空涡轮风扇发动机中的重点研制对象。.

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