燃气轮机叶片材料(燃气轮机涡轮叶片)

海潮机械 2023-01-30 04:01 编辑:admin 178阅读

1. 燃气轮机涡轮叶片

一、用途不同 航空发动机主要用于航空动力,其整机重要指标:推力型的侧重推重比、耗油率、比功、单位迎风面积推力等;功率型的侧重功重比、耗油率、比功等。

燃气轮机主要用于电力、工业、舰船和国防陆用等领域作为动力装置,通常是由航空发动机衍生出来的,而后独立发展的高技术产品。

其能量输出方式只有功率输出,整机重要指标:陆用型侧重热效率、比功、使用寿命等;车船型侧重热效率、比功、使用寿命、单位体积功率等。

二、组成部件不同 航空发动机和燃气轮机二者由于组成的部件不同,部件间的匹配关系不同。

航空发动机追求先进气动热力设计、高热力循环参数;追求高推重比、高功重比;追求矢量推力技术、隐身技术、高机动下的工作稳定性技术;需要考虑防冰冻、防鸟撞、防雷击等。

燃气轮机追求高热效率、低成本、耐久性、高可靠性、长寿命设计技术;追求先进燃气/蒸汽联合循环、间冷、回热、再热等复杂的热力循环技术,提高循环热效率。

三、压气机不同 航空发动机压气机追求的指标是在高效率和高稳定性的前提下尽量降低自重和减小迎风面积(风扇除外),满足非常宽的飞行包络线,而长寿命(即大修时间间隔)以及生产和制造成本是次要因素。

燃气轮机的压气机则是追求在高效率和高稳定性的同时,尽量延长压气机的寿命,降低生产和制造成本,而自重则是次要因素。

四、燃烧设计不同 航空发动机追求短环形燃烧室设计,高温升、高热容强度燃烧室设计技术;高空再点火和高空稳定燃烧技术;对民用航空发动机还要求高效低排放燃烧室设计技术。

燃气轮机尤其是重型燃气轮机,其结构多为管-环结合的干式低排放燃烧室。

追求油/气互换,合成气、中低热值气多燃料适应性,干式低NOx燃烧技术。

新一代重型燃气轮机多采用纯氢和富氢燃料,实现近零排放燃烧室设计技术。

五、透平不同 透平必须采用先进的气动设计高效率地转化能量,同时必须能够在极端的工作环境中保证工作的可靠性。

航空发动机透平进口温度更高,且叶片截面小,叶片短,采用气冷方式,高、低压透平或动力涡轮设计追求高负荷、高效率的气动设计;追求新型高7a686964616fe59b9ee7ad9431333431366265效冷却透平叶片设计技术,高负荷、高可靠性透平结构设计技术,对转涡轮设计技术和流热固多场耦合分析技术等。

燃气轮机尤其是重型燃气轮机,透平进口温度相对较低,透平叶片截面大,叶片长,既可采用空气冷却技术、也可采用蒸汽/空气综合冷却技术,多级透平设计追求高气动效率和长寿命。

来源:中国科学院——燃气轮机与航空发动机的关系—血浓于水与龙生九子

2. 燃气轮机涡轮叶片材料发展

航空发动机叶片目前能用的复合材料,基本上都是碳纤维/钛合金复合材料、树脂基复合材料和陶瓷基复合材料。建议您可以去航空制造网看看,那里面对复合材料介绍的比较多,相信会帮助您

3. 燃气轮机涡轮叶片工作原理

燃气轮机一般是用天然气提供能量的,也可以换用其他燃料,比如汽油、柴油等等。

工作时,压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气,并将其压缩。

压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合后燃烧,成为高温燃气,随即流入燃气涡轮中膨胀做功,推动涡轮叶轮带着压气机叶轮一起旋转,带动推进机工作。

加热后的高温燃气的做功能力显著提高,因而燃气涡轮在带动压气机的同时,尚有余功作为燃气轮机的输出机械功,并输出电功。

4. 燃气轮机涡轮叶片的作用

轴流式压气机工作时,工作叶片以很高的速度旋转,对空气流作功,不仅使空气受到压缩、压强提高,而且使空气加速,以较大的速度向后排出。

气流离开工作叶片后进入整流叶片中,整流叶片不仅按一定角度排列,而且叶片间的通道作成扩散形状。

空气流在扩散形的整流叶片通道中,流速降低,根据物理学中的伯努利定律,在流道中,流速降低处压强必然升高,因此空气在整流叶片中得到进一步增压,增压后的空气以一定角度流出整流叶片进入下一级工作叶片。

空气在压气机的一级中受到压缩的程度(或压强提高的程度)称为一级的增压比。

在燃气涡轮发动机中,早期一级的增压比不大,约为1.1左右,满足不了发动机所需的高增压比,因此轴流压气机均由多级组成。

空气在压气机中受压缩后,温度也随之增加。由于空气在压气机中一级级逐渐被压缩,空气体积逐渐减小,所以压气机由前向后的流道截面面积也随之逐渐减小,呈收敛形。因此压气机的第1级叶片最长,末级叶片最短。

5. 燃气轮机涡轮叶片的传热及冷却的读书笔记

迷人的材料》;作者:【英】马克·米奥多尼克(译:赖盈满);2015年9月第一版;北京联合出版公司;P1-239页;

这是一本了解材料科学的极好的科普作品。看完这本书,当我再次抬眼环顾四周时,我周围的一切(瓷杯、书本、不锈钢勺子、台灯、玻璃杯等等)仿佛都有了生命,它们在默默地向我诉说着他们的故事与价值,更添了一分亲切感。

米奥多尼克绝对是材料科学界中的翘楚,他了解各种材料,他将它们的故事娓娓道来仿佛它们是一个个成长的鲜活的生命,且讲述得很是生动,能用通俗易懂且轻松诙谐的笔触书写科学是件不容易的事,但是英国科学家米身多尼克他做到了。

历史学家让我们知道了过去何时何地何人发生了些什么事(纵),而材料科学家让我们知道世界是由什么构成的(横)--材料已在过去构建了我们人类的文明,还将在未来书写崭新的文明或是有可能毁灭所有的文明。本书带领读者了解了10种材料是如何被发现、发明的,它们对我们人类的重要性在哪里,它们又是如何影响我们生活的。这10种材料分别是钢、纸、混凝土、巧克力、气凝胶、塑料、玻璃、碳材料、瓷器、用于医学的人体植入物。

钢,其实是少量的碳与铁的合金,它比铁、青铜都硬,它成为了军事力量中不可缺少的一种材料,它还用于民事建造帝国(如古罗马),在现代,氧化铬加入钢后成为了不锈钢,它占领了我们大部分的厨房水槽,还有餐具,还有建筑大型雕塑等。

纸,以高温高压烹煮碎木释出纤维素成为木浆并加入化学漂白剂成为我们日常所用的纸张。纸的作用实在太大了!纸是中国的四大发明之一。它令我们文明的传承更清晰可查,令我们学习更容易,当然现在文化的传播又有了新的形式—电子化传播,但纸作为附带感情的文化载体带给我们太多美好的回忆。

混凝土,是通过加热至1450度将碳酸钙与硅酸盐中的化学键断开,再加入富含铝、铁的矿石降温后形成水泥,水泥加水加岩石形成的。加入钢筋后的混凝土创造了多少摩天大厦,我们目所共睹。

巧克力,因最初想制造与茶、咖啡分庭抗礼的新饮品而误打误撞发明了巧克力。它给多少孩童带去了欢乐,给多少成人带去了甜蜜?

气凝胶,是本书中看到的最令我感到神奇的材料,二氧化硅气凝胶是全世界最轻的固体,99.8%是空气。它轻盈、隔热(世界上最好的绝热体)、幻影般的蓝色,因此它被用于航空航天及户外运动服饰。作者说,如果有一种材料好比蓝天,那就是气凝胶。真是太神奇了!

塑料,是作者写得最故事化的一个章节,很有意思。它因一则象牙台球替代材质的一万美元悬赏而诞生。它还催生了照片底片、电影胶片,从此我们的世界多了很多快乐。塑料制品,无处不在!

玻璃,对这个世界发展的贡献尤其巨大,它不仅成为摩天大楼的外墙、我们的窗户、我们的杯子,还因为它人类发明了显微镜探索微观世界,发明了望远镜得以探知离我们极遥远的宇宙世界,它开阔了我们的世界,还将在未来更多更多的改变我们生活。

后面几种材料因时间关系今晚来不及写笔记了,但写得也相当精彩,犹其碳材料中的石墨稀(可用于显示屏),它是世界上最纤薄、最强韧和最坚硬的物质,导热速度比目前已知的所有材料都快,可能成为未来触控界面的首选材料。非常有意思的一种材料,也许比同是碳结构的钻石更能绽放光辉(对人类价值的光辉)。

6. 汽轮机涡轮叶片

1.蒸腾作用:通过气孔控制植物体内水分的变化白天,气孔打开,与自然界进行气体交换,吸收氧气, 植物体内 进行蒸腾作用,转化有机质;

2.呼吸作用:吸收二氧化碳 放出氧气。正午时气孔关闭,进入减少水分的蒸腾作用;

3.保水气孔还与抗旱有一定关系。

气孔的轴式分为:直轴式、横轴式、不等式等;

7. 燃气轮机涡轮叶片材料

燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机。燃气轮机可以用多种燃料,现在船用的一般用柴油,陆上发电用天然气、重油,飞机用航空煤油。

工作时由涡轮带动压气机将吸入的空气压缩,在燃烧室里喷入燃料点燃,形成高温高压燃气,然后在高压涡轮里膨胀作功,带动压气机运转,另一部分燃气进入动力涡轮,在这里作功,由动力涡轮转化成动力输出。

8. 燃气轮机涡轮叶片图片

1、介质不同

汽轮机,一种旋转式蒸汽动力装置,高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上,使装有叶片排的转子旋转,同时对外做功。

燃气轮机以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械。

2、工作原理不同

汽轮机能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后,依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶,将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中,以不同方式进行能量转换,便构成了不同工作原理的汽轮机。

燃气轮机的工作过程是,压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩;压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合后燃烧,成为高温燃气,随即流入燃气涡轮中膨胀做功,推动涡轮叶轮带着压气机叶轮一起旋转。

加热后的高温燃气的做功能力显著提高,因而燃气涡轮在带动压气机的同时,尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。燃气轮机由静止起动时,需用起动机带着旋转,待加速到能独立运行后,起动机才脱开。

3、优势不同

汽轮机中的蒸汽流动是连续的、高速的,单位面积中能通过的流量大,因而能发出较大的功率。大功率汽轮机可以采用较高的蒸汽压力和温度,故热效率较高。19世纪以来,汽轮机的发展就是在不断提高安全可靠性、耐用性和保证运行方便的基础上,增大单机功率和提高装置的热经济性。

燃气轮机直接输出旋转运动,不要将直线往复运动转换成旋转运动的情境适用于燃气轮机较好,所以喷射机和船舶很适合,但一般人使用的发电机或汽车则不是最佳适用。不需要暖机也没有那么多冷启动问题,在冷天候地区不需要加防冻液之类。支持多种燃料:汽油,柴油,煤油,花生油,几乎任何可燃性液体甚至混和液体都适用。