飞机中燃油燃气轮机亚博网站下载发动机的先进材料

飞机是最安全的运输方式。虽然,最新的飞机事故在其安全方面普及了许多问题。初始报告显示,空机重新设计以使空间用于最新的燃料效率(15至20%更好)燃气轮机发动机可能引发了事故。

抗微动涂层保护叶根和盘槽免受微动磨损(由于径向应变和振动)。

图1所示。抗微动涂层保护叶根和盘槽免受微动磨损(由于径向应变和振动)。

Ducom仪器致力于将安装在这些发动机中安装的渐进材料和设计架构相关,具有高温磨损和摩擦机制,导致遇险和潜在故障。

一个高效的燃气轮机(基于布雷顿循环)必须有更低的燃料消耗,更低的噪音和更低的维护成本。在这方面,有许多材料和设计可以减轻重量,促进更高的旁路比,同时亚博网站下载减少发动机部件的摩擦和磨损。

通过利用齿轮动力涡轮风扇,可以获得高旁通比,例如12:1的比率。它在靠近排气时产生高量空气,从而增加推力。但是,添加的齿轮箱可以增加发动机重量并采用可靠性创造问题。

热障涂层(TBCs),保护基合金免受侵蚀和热。

图2。热障涂层(TBCs),保护基合金免受侵蚀和热。

为了升级齿轮箱重量,材料科学被推到旨在减少发动机的重量。亚博老虎机网登录

风扇叶片由较轻的铝锂合金和碳纤维复合材料制成,涡轮叶片由钛铝制成。与镍铬合金相比,钛铝化合物重量轻,强度大。

此外,在涡轮护罩衬里中使用的Ni-Cr合金取代了较轻的复合金属基质的位置,作为一个例子,碳基质中的碳化硅纤维与氮化硼涂层可以应对1315℃或2400°F的温度.

Ducom微动磨损试验机(a)和Ducom空气射流侵蚀试验机(B)在高工作温度下的试验区图像。

图3。Ducom微动磨损试验机(a)和Ducom空气射流侵蚀试验机(B)在高工作温度下的试验区图像。

燃油效率高的燃气涡轮与齿轮动力涡轮风扇也更便宜的操作。由于阶段或刀片数量较少,需要更换的部件较少。发动机叶片的耐磨性也有了改善。

将抗微动Cu-Ni或钴基涂层置于刀片根和盘槽上,以减少高温下的径向应变和振动的磨损(如图1所示)。

涡轮机叶片涂覆有热阻挡涂层(TBC),以通过固体颗粒(图2中所示)从热和高温腐蚀中保护。yabo214

这些涂层的耐磨性可以用杜康高温空气射流腐蚀试验机在1200°C(如图3b所示)和在900°C下操作的微动磨损测试仪(如图3b所示)。

TBCs的冲蚀特性曲线和抗微动涂层的摩擦特性曲线分别如图4和图5所示。在这篇文章的最后部分,介绍了杜康高温摩擦计的一些独特的特点。

热障涂层的特征侵蚀曲线。

图4。热障涂层的特征侵蚀曲线。

为了得出结论,与齿轮动力涡轮机相关的技术减少了更换部件的费用,将材料科学的限制推向时尚较轻的发动机部件和耐磨涂层,与包含标准涡轮机的发动机相反,达到更高的推力。亚博老虎机网登录

虽然它们添加到更大的燃料效率和更小的维护成本时,对发动机尺寸有一个关键修改。

齿轮驱动的涡轮风扇直径更大,相比之下,常规的涡轮风扇使发动机更大。因此,通过将发动机推向机头并将其从地面提升,架空塔被重做以提高与地面的距离。

这在飞机的空气动力学方面产生了新的障碍,以及纠正它可能导致致命碰撞的解决方案。不幸的是,燃油效率发动机以某种方式与致命的设计相连。

微动条件下涂层特征性能曲线。

图5。微动条件下涂层特征性能曲线。

杜康空气射流腐蚀试验机

杜康空气射流腐蚀试验机是一个独特的实验室设施,占用与家庭冰箱相同的空间,但有能力在高达1200°C的最恶劣温度环境下测试涂层,腐蚀速度达到每秒200米或更多。该仪器符合ASTM G211和G76标准。

用户的好处:

  • 在1200°C环境下,每天可进行6次腐蚀测试
  • 现实的气体环境
  • 各种侵蚀的化学反应

DUCOM烦恼测试仪

DUCOM高温烦恼测试仪是一种完整的全包系统,能够提供各种频率(1至200 Hz),笔划(<50μm至10mm),高达1000 n,温度高达900°C,因此再现接触压力,涡轮机械和燃烧器备件接口发生的微动机和条件。

用户的好处:

  • 高达每天最多10次测试的高达10次测试的吞吐量
  • 可靠的纯摩擦力测量
  • 逼真的野外环境条件

此信息已采购,从Ducom提供的材料进行审核和调整。亚博网站下载

有关此来源的更多信息,请访问Ducom。

引用

请在你的文章、论文或报告中使用下列格式之一来引用这篇文章:

  • APA

    Ducom。(2020年,08年10月)。飞机燃油效率高的燃亚博网站下载气涡轮发动机的先进材料。AZoM。于2021年6月20日从//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=18133检索。

  • MLA

    Ducom。“飞机燃油效率高的燃亚博网站下载气轮机先进材料”。AZoM.2021年6月20日。

  • 芝加哥

    Ducom。“飞机燃油效率高的燃亚博网站下载气轮机先进材料”。AZoM。//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=18133。(2021年6月20日生效)。

  • 哈佛大学

    Ducom。2020。飞机中燃油燃气轮机亚博网站下载发动机的先进材料.AZoM, viewed June 20 2021, //www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=18133。

问一个问题

您是否有疑问您对本文提出问题?

留下您的反馈意见
提交