Hanes Datblygiad a Thueddiadau Llafnau Tyrbin
Rhennir llafnau tyrbin yn ddau gategori: llafnau canllaw tyrbin a llafnau gweithio tyrbin.
Prif swyddogaeth vanes canllaw tyrbin yw addasu cyfeiriad llif y nwy gwacáu o'r siambr hylosgi. Gall tymheredd gweithredu'r deunydd gyrraedd hyd at dros 1,100 gradd, ac mae'r straen a achosir gan vanes canllaw tyrbin yn gyffredinol yn llai na 70MPa. Mae'r gydran hon yn aml yn cael ei sgrapio oherwydd afluniad a achosir gan straen thermol mawr, craciau blinder thermol a achosir gan newidiadau tymheredd sydyn, a llosgiadau a achosir gan dymheredd gormodol lleol.
Mae'r llafnau tyrbin wedi'u lleoli yn yr injan tyrbin gyda'r tymheredd uchaf, y straen mwyaf cymhleth a'r amgylchedd gwaethaf. Mae angen i'r gydran hon wrthsefyll tymheredd uchel a straen allgyrchol mawr a straen thermol. Mae'r tymheredd y mae'n ei wrthsefyll yn 50-100 gradd yn is na'r llafnau canllaw tyrbin cyfatebol, ond wrth gylchdroi ar gyflymder uchel, oherwydd effeithiau grym aerodynamig a grym allgyrchol, mae'r straen ar gorff y llafn yn cyrraedd 140MPa ac mae'r gwreiddyn yn cyrraedd { {2}}MPa. Mae gwelliant parhaus strwythur a deunyddiau llafnau tyrbin wedi dod yn un o'r ffactorau allweddol wrth wella perfformiad peiriannau awyrennau.
Mae llafnau'r tyrbin, siafft y tyrbin, y ddisg tyrbin a chydrannau eraill gyda'i gilydd yn ffurfio tyrbin injan awyren. Y tyrbin yw'r ffynhonnell pŵer sy'n gyrru'r cywasgydd ac ategolion eraill. Gellir rhannu'r tyrbin yn ddwy gydran: y rotor a'r stator:
Rotor tyrbin: Mae'n gyfanwaith sy'n cynnwys llafnau tyrbin, olwynion, siafftiau a rhannau cylchdroi eraill wedi'u gosod ar y siafft. Mae'n gyfrifol am sugno llif aer tymheredd uchel a phwysedd uchel i'r llosgwr i gynnal gweithrediad yr injan. Mae rotor y tyrbin yn gweithio ar dymheredd uchel a chyflymder uchel ac yn trosglwyddo pŵer uchel, felly mae ei amodau gwaith yn llym iawn. Wrth weithio ar dymheredd uchel, rhaid i'r rotor tyrbin wrthsefyll grym allgyrchol hynod o uchel, ac mae hefyd yn ddarostyngedig i effaith trorym aerodynamig, ac ati Bydd yr amgylchedd tymheredd uchel yn lleihau cryfder deunydd llafn y tyrbin yn y pen draw, a bydd hefyd yn achosi ymgripiad a erydiad deunydd llafn y tyrbin.
Stator tyrbin: Mae'n cynnwys llafnau canllaw tyrbin, cylch allanol a chylch mewnol. Mae'n sefydlog ar y casin a'i brif swyddogaeth yw gwasgaru a chywiro'r llif aer ar gyfer rotor y tyrbin cam nesaf i gwrdd â thriongl cyflymder llafnau gweithio'r tyrbin.
Er mwyn gwella dangosyddion perfformiad megis cymhareb gwthio-i-bwysau, mae'r gofynion ar gyfer goddefgarwch injan awyrennau a llafnau tyrbin nwy i dymheredd uchel a chyflymder gwynt uchel yn cynyddu'n gyson. Mewn peiriannau turbofan awyrennau prif ffrwd, mae gan y cywasgydd sy'n cael ei yrru gan dyrbinau uchafswm o
Mae'r aer sy'n mynd i mewn i'r injan tyrbin yn cylchdroi ar gyflymder uchel o filoedd o chwyldroadau yr eiliad. Mae'r aer dan bwysau gam wrth gam yn y cywasgydd. Gall cymhareb pwysedd y cywasgydd aml-gam gyrraedd mwy na 25. Mae'r aer dan bwysau yn mynd i mewn i siambr hylosgi'r injan, yn cymysgu â'r tanwydd, ac yn llosgi. Mae angen i'r fflam tanwydd losgi'n sefydlog yn y llif aer pwysedd uchel sy'n llifo ar gyflymder uchel o fwy na 100m / s.
Mae'r llif nwy tymheredd uchel, pwysedd uchel o'r siambr hylosgi yn gyrru llafnau'r tyrbinau i gylchdroi ar gyflymder o filoedd i ddegau o filoedd o chwyldroadau y funud. Fel arfer, mae'r tymheredd cyn y tyrbin yn fwy na phwynt toddi deunydd llafn y tyrbin. Yn ystod y llawdriniaeth, fel arfer mae'n rhaid i lafnau tyrbinau peiriannau modern wrthsefyll tymheredd o 1600 ~ 1800 gradd, cyflymder gwynt o tua 300m / s, a'r pwysau aer enfawr a achosir ganddynt.
Mae angen i lafnau tyrbinau weithio'n ddibynadwy am filoedd i ddegau o filoedd o oriau mewn amgylchedd gwaith mor galed. Mae gan lafnau tyrbinau broffiliau cymhleth ac maent yn defnyddio nifer fawr o dechnolegau gweithgynhyrchu uwch megis solidification cyfeiriadol, meteleg powdr, castio buddsoddiad llafn gwag cymhleth, gweithgynhyrchu craidd ceramig cymhleth, a phrosesu micro-twll.
Mae llafnau tyrbin yn un o gydrannau'r "dau beiriant" sydd â'r prosesau gweithgynhyrchu mwyaf, y cylch hiraf, a'r gyfradd basio isaf. Mae gweithgynhyrchu llafnau tyrbin gwag cymhleth wedi dod yn dechnoleg graidd yn natblygiad presennol y "dau beiriant".
Statws y farchnad a thueddiadau datblygu
Mae'r llafnau mewn peiriannau awyrennau a thyrbinau nwy yn bennaf yn cynnwys llafnau ffan, llafnau tyrbin a llafnau cywasgydd, y mae gwerth llafnau tyrbin yn cyfrif am tua 60% o gyfanswm cost y llafnau. O'i gymharu â llafnau ffan, mae deunyddiau crai llafnau tyrbin yn fwy gwerthfawr ac yn fwy anodd eu prosesu.
Fel elfen pen poeth bwysig o'r injan, mae llafnau tyrbin yn gofyn am ddefnyddio deunyddiau aloi tymheredd uchel. Mae eu technoleg mwyndoddi yn gofyn am ofynion uchel, ac mae rhai adnoddau mwynau metel yn brin. O ran y broses weithgynhyrchu, mae llafnau tyrbin yn gyffredinol yn defnyddio castio buddsoddi i gyflawni waliau tenau a strwythurau oeri cymhleth. Mae'r anhawster gweithgynhyrchu yn sylweddol uwch nag anhawster llafnau eraill.
Er enghraifft, mae gan y peiriannau awyrennau CFM56 a ddefnyddir yn eang yn y gyfres Boeing 737 a chyfres Airbus 320 fwy na mil o lafnau tyrbin, pob un yn costio mwy na 10,000 yuan. Mae pris uned llafnau tyrbin mewn rhai rhannau hyd yn oed yn fwy na 100,000 yuan.
