航空發動機渦輪盤的工作原理是什麼

時間 2022-02-12 01:03:25

1樓:季子娛天下

1、從燃燒室流出的高溫高壓燃氣,流過同壓氣機裝在同一條軸上的渦輪。燃氣的部分內能在渦輪中膨脹轉化為機械能,帶動壓氣機旋轉,在渦輪噴氣發動機中,氣流在渦輪中膨脹所做的功正好等於壓氣機壓縮空氣所消耗的功以及傳動附件克服摩擦所需的功。

2、經過燃燒後,渦輪前的燃氣能量大大增加,因而在渦輪中的膨脹比遠小於壓氣機中的壓縮比,渦輪出口處的壓力和溫度都比壓氣機進口高很多,發動機的推力就是這一部分燃氣的能量而來的。

3、航空發動機,是一種高度複雜和精密的熱力機械,為航空器提供飛行所需動力的發動機。作為飛機的心臟,被譽為"工業之花",它直接影響飛機的效能、可靠性及經濟性,是乙個國家科技、工業和國防實力的重要體現。

4、渦輪盤是現代飛機發動機的核心部件,它在發動機燃燒室內受到高溫燃氣的推動,將燃氣的熱能轉化為機械能,驅動發動機的運轉。渦輪盤的加工條件極為嚴苛,必須使用特殊的耐高溫材料使用特殊工藝製造,其技術水平直接決定了發動機的技術水平。

5、俄羅斯製造al-31f發動機採用的是直接熱等靜壓法成形技術,美國的f404輕型發動機也使用這一技術。這一技術製造出來的渦輪盤的耐應力能力已經不是最先進水平,俄al-31f發動機的渦輪前溫度約為1392度,推力\重量比約為7.14。

6、美國普惠公司目前製造f119發動機採用了粉末熱擠壓+超塑性鍛造成形工藝製造渦輪盤,渦輪前溫度可達1700攝氏度,推力重量比接近10,在不使用加力燃燒室時推重比也可達7.95,超過al-31f使用加力時的推重比。這也是f-22戰鬥機能夠實現超音速巡航和超機動性的基礎。

2樓:裝備視界

航空發動機的內部構造與工作原理

航空發動機材料的材料特點

3樓:上海英能合金

高溫合金主要牌號:

固溶強化型鐵基合金:

gh1015、gh1035、gh1040、gh1131、gh1140

時效硬化性鐵基合金:

gh2018、gh2036、gh2038、gh2130、gh2132、gh2135、gh2136、gh2302、gh2696

固溶強化型鎳基合金:

gh3030、gh3039、gh3044、gh3028、gh3128、gh3536、gh605,gh600

時效硬化型鎳基合金:

gh4033、gh4037、gh4043、gh4049、gh4133、gh4133b、gh4169、gh4145、gh4090

國外的高溫合金叫包含inconel系列 incoloy系列 hastelloy系列

成分和效能

鎳基合金是高溫合金中應用最廣、高溫強度最高的一類合金。其主要原因,一是鎳基合金中可以溶解較多合金元素,且能保持較好的組織穩定性;二是可以形成共格有序的 a3b型金屬間化合物γ'[ni3(al,ti)]相作為強化相,使合金得到有效的強化,獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強度;三是含鉻的鎳基合金具有比鐵基高溫合金更好的抗yang化和抗燃氣腐蝕能力。鎳基合金含有十多種元素,其中cr主要起抗yang化和抗腐蝕作用,其他元素主要起強化作用。

根據它們的強化作用方式可分為:固溶強化元素,如鎢、鉬、鈷、鉻和釩等;沉澱強化元素,如鋁、鈦、鈮和鉭;晶界強化元素,如硼、鋯、鎂和稀土元素等。

4樓:潛邃

簡史用鑄鋁合金、合金鋼製造的活塞式航空發動機,在1903年裝備了第一架螺旋槳式飛機。40年代到50年代初有了高溫合金,渦輪噴氣發動機才得以研製成功,使飛機的飛行速度超過了音速。60年代由於鑄造高溫合金和鈦合金的應用和發展,渦輪風扇發動機得以研製成功。

70年代定向凝固高溫合金空心渦輪葉片、粉末高溫合金渦輪盤和新的鈦合金的出現,使渦輪進口溫度提高到1370°c,使渦輪風扇發動機的推重比達到8以上。

活塞式航空發動機 汽缸一般用強度達 1000 兆帕(約100公斤/公釐)的中碳鉻-鉬-鋁鋼製做,以便表面滲氮,提高耐磨性和耐蝕性。活塞用強度為300兆帕(約30公斤/公釐)的鍛造鋁合金製作,再嵌裝上合金鑄鐵漲圈,起耐磨和封嚴的作用。聯桿和曲軸用優質的鉻-鎳合金鋼製造,有耐磨要求的部位還經過滲碳或氮化處理。

渦輪噴氣發動機壓氣機的零部件工作溫度一般低於650℃,要求用比強度和疲勞強度高、抗衝擊和耐腐蝕的材料製造。離心式壓氣機的葉輪使用高強度鋁合金。軸流式壓氣機的前風扇葉片用鈦合金。

低壓轉子的輪盤和葉片用鋼和鋁合金,發展趨勢是全部用鈦合金。高壓轉子的輪盤和葉片用耐熱鋼,發展趨勢是用高溫合金。前機匣用鋼或鈦合金製造,有的機匣為了隔音還需要用吸音材料。

燃燒室內燃燒區的溫度高達1800~2000°c,儘管引入氣流冷卻,燃燒室壁溫一般仍在900°c以上,常用易成形、可焊接的高溫合金(新型鎳基和鈷基合金)板材製造。為了防止燃氣沖刷、熱腐蝕和隔熱,常噴塗防護塗層。瀰散強化合金不需塗層即可用於製造耐1200°c的燃燒室。

燃燒室用的材料均可用於製造加力燃燒室和尾噴管。製造渦輪葉片和渦輪盤的材料是影響發動機效能的重要材料。適宜於製造渦輪葉片的材料有鑄造鎳基合金。

現代試驗型發動機的渦輪進口溫度已達到1650°c,更高的要求達到1930°c。正在研製定向單晶、定向共晶、鎢絲增強鎳基合金和陶瓷材料,研製瀰散強化鎳基合金和新型粉末渦輪盤合金,以適應更先進發動機的渦輪葉片和渦輪盤的需要。

5樓:上海勃西曼特鋼集團

鎳基高溫合金系列材料,被廣泛地應用在航空領域。不同的部件選材不同,歡迎諮詢了解。

進口高溫合金牌號:哈氏系列c-276、c-22、c-2000、c-4、b-3、g-30、alloy59、inconel600、inconel601、inconel625、inconel718、inconel x750、incoloy800、incoloy800h、incoloy800ht、incoloy825、monel400、monel k500、alloy20、alloy 28 、alloy31、ra330、ra333、n02201、nimonic系列、***5n、elgiloy、haynes hr-120 / hr-160 、haynes 556/242/230等。

變形高溫合金牌號:gh1015、gh1016、gh1035、gh1040、gh1131、gh1139、gh1140、gh1180、gh1333、gh2132、gh2136、gh2696、gh2747、gh2018、gh2026、gh2036、gh2038、gh2130、gh2135、gh2136、gh2150、gh2302、gh2328、gh2706、gh2761、gh2787、gh2901、gh2903、gh2907、gh2909、gh2984、gh3128、gh3039、gh3030、gh3044、gh3536、gh3230、gh3170、gh3181、gh3600、gh3625、gh3652、gh4049、gh4090、gh4099、gh4105、gh4141、gh4145、gh4169、gh4648、gh4738、gh4202、gh4080a、gh4093、gh4098、gh4133、gh4137、gh4163、gh4199、gh4220、gh4413、gh4500、gh4586、 gh4698、 gh4708、 gh4710、 gh4720li、gh4742、gh5605、gh5188、gh6159、gh6783等。

鑄造高溫合金牌號:k213 、k403 、k417、k417g、 k418 、k418b、 k423、 k424、 k438 、k465、k4169、k4163、k644、mar-m246、ma956等 。dz404、dz405、dz406、dz408 、dz411、 dz417g、 dz422 、dz422b、dz438g、dz468、dz4125、dz4125l、dz4951、dz640m等。

dd402、dd403、dd404、dd406、dd407、dd408、dd426、dd432、dd499等。

耐蝕合金牌號:ns111、ns112、ns113、ns142、 ns143、 ns312、 ns313、ns315、 ns321、 ns322、 ns333、 ns334、 ns335、ns336 等。

主要規格:

無縫管、鋼板、圓鋼、鍛件、法蘭、圓環、焊管、鋼帶、直條、絲材及配套焊材、圓餅、扁鋼、六角棒、大小頭、彎頭、三通、加工件、螺栓螺母、緊韌體

篇幅有限,如需更多更詳細介紹,歡迎諮詢了解。

渦輪發動機對材料要求最為嚴苛的是哪個部件?

6樓:free小果果

渦輪增壓發動機要求機油最好是全合成,散熱性良好,按要求週期更換油品,另外,對進氣質量要求較高,也就是說,空濾也要即使更換。 渦輪增壓轎車的零部件材料及加工精度、發動機結構及其裝配技術等比普通轎車均有較大提高,其發動機的工作強度大大提高,對潤滑油效能的要求自然很高。 渦輪增壓轎車與普通轎車的主要區別在於:

由於渦輪增壓器的作用,使進入燃燒室的空氣質素與體積有大幅度的提高,發動機結構更緊湊、更合理,較高的壓縮比,使發動機的工作強度更高。機械加工精度也更高,裝配技術要求更嚴格。所有這些都決定了渦輪增壓發動機的高溫、高轉速、大功率、大扭矩、低排放的工作特點。

同時,也就決定了發動機的內部零部件要承受較高的溫度及更大的撞擊、擠壓和剪下力的工作條件。所以,我們在選用渦輪增壓轎車車用機油時,就要考慮到它的特殊性。如果要更換非原廠機油就應選用合成機油或半合成機油,這是因為渦輪增壓器的轉速高且工作溫度也很高,因此要求機油必須抗磨性好,耐高溫,建立潤滑油膜塊,油膜強度高,穩定性好。

而合成機油或半合成機油恰好可以滿足這一要求,所以,機油除了最好使用原廠規定機油外還可以選用合成機油、半合成機油等高品質潤滑油。

我國航空發動機高溫合金材料問題出在哪兒

7樓:午虎特種合金(上海)****

航空發動機的要害是提高推重比和降低油耗,因此高溫材料是決定性因素。在一台先進發動機上,高溫合金和鈦合金分別佔發動機總重的55%~65%和25%~40%,所以研發高溫合金及鈦合金對提高發動機效能來說至為重要,其中渦輪葉片及渦輪盤材料更為關鍵,因受力複雜且處於高溫高速高壓的狀態中,工作時間又長。總的來看,我國高溫合金已形成了比較完整的體系,但從水平來看與需求還有不小差距。

此外,還有一大批先進樹脂基複合材料、座艙玻璃材料、橡膠密封材料、先進塗層和鍍層、功能材料等,體現了20世紀90年代國際航空材料發展水平,滿足了我國現代批量生產飛機、發動機、機載裝置對材料的需求,也為設計新一代航空產品做了一定的技術儲備,具有鮮明的先進性。

航空材料質量要求高,品種規格多,和其它高技術一樣,對我國材料製造技術和製造業有很強的帶動性。如發展很快的工業燃氣輪機所需高溫材料,在很多方面是在航空用高溫合金的基礎上進行開發的。只是工業燃氣輪機所要求的葉片與輪盤尺寸大,工作時間長,又要耐熱腐蝕,難度更大一些。

航空發動機問題

沒有任何可比性。航空發動機,航天發動機,汽車發動機,船用發動機等只能在各自的型別領域中比較。神州飛船的發動機技術相比世界先進水平而言幾乎沒有難度可言,雖然剛開始對我們是很大的挑戰,現在也成熟了,航天工程中的很多產品可靠性是第一位的,效能都是相對次要的,反而是經濟性更重要。 航空發動機推力不夠可以造大...

汽車發動機可以改航空發動機嗎,汽車發動機如何改成飛機發動機 請詳細一點)

如果硬要改有幾個地方注意 1.最早的二戰時的戰鬥機的發動機的確是汽車發動機改進的,但汽車發動機要求能夠在高海拔還能保證穩定的輸出功率。而且能改的,也就是螺旋槳發動機而已。2.其實 的發動機也跟汽車發動機類似的結構,不過強化了進排氣,還有防寒防凍的機制,當然傳動部分也不一樣了。3.發動機自重,航空發動...

汽車發動機造不好,是因為航空發動機不行嗎?

發動機造不好是因為材料不過關,材料不過關是因為基礎工業差。航發雖然從零起步進行設計是很困難的,需要考慮的因素很多。但是如果是單純為仿製而測繪的話發動機結構其實算不上覆雜,即使是最先進的航空發動機。只是材料要求卻很高。高到我們製作不出來。舉個易於理解的簡單例子 我在工廠工作,我們國產的閥門與同樣規格材...

航空發動機啟動失速的原因是什麼,飛機失速是什麼原因?

通俗的講 當飛機前進時產生的公升力沒有飛機的重量大時飛機就會下降.或摔機。超過臨界迎角後,產生嚴重的分離,公升力急劇下降而不能保持正常飛行的現象,叫失速。很多的航空事故都是由於失速引起的。1 失速的徵候 1 飛機抖動並左右搖晃 這是因為機翼上表面氣流強烈分離而產生大量渦流,引起公升力時大時小,和左 ...

渦輪增壓的發動機需要熱車嗎,渦輪增壓發動機是否要熱車 多長時間

1.一定要選用優質機油 目前大部分出現燒機油問題都是因為渦輪增壓器和進氣管之間的油封密封損壞,造成燒機油現象。而油封密封損壞的主要原因就是更換機油的週期太長了或者是使用了劣質的機油,因而造成浮動的渦輪主轉軸缺少潤滑和散熱進而損壞了油封,造成漏油。因此渦輪增壓器相對來說比較 貴氣 相對普通自然吸氣發動...