Τα πτερύγια του στροβίλου αποτελούν σημαντικό συστατικό του τμήματος τουρμπίνας σε κινητήρα αεριοστροβίλου. Οι περιστρεφόμενες λεπίδες υψηλής ταχύτητας είναι υπεύθυνες για την κατάρτιση ροών αερίου υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης στο καυστήρα για τη διατήρηση της λειτουργίας του κινητήρα. Προκειμένου να εξασφαλιστεί η σταθερή και μεγάλη χρονική λειτουργία κάτω από το ακραίο περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης, οι λεπίδες του στροβίλου είναι συχνά σφυρηλατημένα με κράματα υψηλής θερμοκρασίας και ψύχονται με διαφορετικούς τρόπους, όπως η εσωτερική ψύξη ροής αέρα, η ψύξη του οριακού στρώματος ή οι επικαλύψεις θερμικού φραγμού για την προστασία των λεπίδων για την εξασφάλιση αξιοπιστίας κατά τη διάρκεια της λειτουργίας. Σε κινητήρες ατμοσφαιρικών στροβίλων και σε αεριοστρόβιλους, η μεταλλική κόπωση των λεπίδων είναι η σημαντικότερη αιτία της αποτυχίας του κινητήρα. Η μεταλλική κόπωση μπορεί να προκληθεί από ισχυρές δόνηση ή συντονισμό. Οι μηχανικοί συχνά χρησιμοποιούν αποσβεστήρες τριβής για να ελαχιστοποιήσουν τη βλάβη στις λεπίδες που προκαλούνται από αυτούς τους παράγοντες.
Οι λεπίδες του κινητήρα του στροβίλου γενικά υποβάλλονται σε μεγάλη επιχειρησιακή πίεση και υψηλή θερμοκρασία λειτουργίας και οι αλλαγές στρες και θερμοκρασίας είναι πιο συχνές και βίαιες, εκτός από τα προβλήματα διάβρωσης και φθοράς, οι απαιτήσεις των συνθηκών εργασίας του είναι πολύ σκληρές, απαιτώντας επομένως υψηλή ακρίβεια κατεργασίας η λεπίδα. Ταυτόχρονα, για να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα του στροβίλου, το σχήμα της επιφάνειας της λεπίδας του στροβίλου σχεδιάζεται συνήθως ως μια στριμμένη μεταβλητή επιφάνεια διατομής, το σχήμα είναι πολύπλοκο. Επομένως, η ακριβής γεωμετρική μοντελοποίηση της λεπίδας του στροβίλου καθίσταται απαραίτητη προϋπόθεση για τη μηχανική κατεργασία του στροβίλου. Η ουσία της γεωμετρικής μοντελοποίησης των λεπίδων στροβίλων είναι να βρεθεί ένας τρόπος για να ικανοποιηθούν αποτελεσματικά οι απαιτήσεις της αναπαράστασης σχήματος και του γεωμετρικού σχεδιασμού, αλλά και να διευκολυνθεί η ανταλλαγή πληροφοριών και των μαθηματικών μεθόδων των δεδομένων προϊόντων για να περιγράψουμε την επιφάνεια της λεπίδας του στροβίλου.
Σε κινητήρα αεριοστροβίλου , ένα στάδιο στροβίλου αποτελείται από περιστρεφόμενο δίσκο που συγκρατεί πολλές λεπίδες στροβίλου και ένα σταθερό δακτύλιο πτερυγίων οδηγού ακροφυσίων μπροστά από τις λεπίδες. Ο στρόβιλος συνδέεται με έναν συμπιεστή χρησιμοποιώντας έναν άξονα (το πλήρες περιστρεφόμενο συγκρότημα μερικές φορές ονομάζεται "καρούλι"). Ο αέρας συμπιέζεται, αυξάνοντας την πίεση και τη θερμοκρασία, καθώς διέρχεται από τον συμπιεστή. Η θερμοκρασία στη συνέχεια αυξάνεται με καύση καυσίμου μέσα στον καυστήρα που βρίσκεται μεταξύ του συμπιεστή και του στροβίλου. Το αέριο υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής πίεσης διέρχεται από τον στρόβιλο. Τα στάδια του στροβίλου εξάγουν ενέργεια από αυτή τη ροή, μειώνοντας την πίεση και τη θερμοκρασία του αερίου και μεταφέρουν την κινητική ενέργεια στον συμπιεστή. Ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί ο στρόβιλος είναι παρόμοιος με τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί ο συμπιεστής, μόνο αντίστροφα, όσον αφορά την ανταλλαγή ενέργειας μεταξύ του αερίου και του μηχανήματος, για παράδειγμα. Υπάρχει μια άμεση σχέση μεταξύ του πόσο αλλάζει η θερμοκρασία του αερίου (αύξηση του συμπιεστή, μείωση του στρόβιλου) και της εισόδου ισχύος άξονα (συμπιεστής) ή εξόδου
Για έναν κινητήρα turbofan ο αριθμός των σταδίων του στροβίλου που απαιτούνται για την οδήγηση του ανεμιστήρα αυξάνεται με την αναλογία παράκαμψης, εκτός εάν η ταχύτητα του στροβίλου μπορεί να αυξηθεί προσθέτοντας ένα κιβώτιο ταχυτήτων μεταξύ του στροβίλου και του ανεμιστήρα, οπότε απαιτούνται λιγότερα στάδια. Ο αριθμός των σταδίων του στροβίλου μπορεί να έχει μεγάλη επίδραση στον τρόπο με τον οποίο έχουν σχεδιαστεί για κάθε στάδιο των πτερυγίων του στροβίλου. Πολλοί κινητήρες αεριοστροβίλων είναι σχέδια διπλού-κομμάτια, που σημαίνει ότι υπάρχει ένα καρούλι υψηλής πίεσης και ένα καρούλι χαμηλής πίεσης. Άλλοι αεριοστρόβιλοι χρησιμοποιούν τρία καρούλια, προσθέτοντας ένα καρούλι ενδιάμεσης πίεσης μεταξύ του καρουλιού υψηλής και χαμηλής πίεσης. Ο στρόβιλος υψηλής πίεσης εκτίθεται στον πιο καυτό, αέρα υψηλότερης πίεσης και ο στρόβιλος χαμηλής πίεσης υποβάλλεται σε πιο δροσερό αέρα χαμηλότερης πίεσης. Η διαφορά στις συνθήκες οδηγεί στο σχεδιασμό λεπίδων στροβίλου υψηλής πίεσης και χαμηλής πίεσης που είναι σημαντικά διαφορετικές στις επιλογές υλικών και ψύξης, παρόλο που οι αεροδυναμικές και θερμοδυναμικές αρχές είναι οι ίδιες. Κάτω από αυτές τις σοβαρές συνθήκες λειτουργίας εντός των αερίων και των ατμοστρόβιλων, οι λεπίδες αντιμετωπίζουν υψηλή θερμοκρασία, υψηλές τάσεις και ενδεχομένως υψηλές δονήσεις. Τα πτερύγια ατμοστρόβιλων είναι κρίσιμα συστατικά σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής που μετατρέπουν τη γραμμική κίνηση του ατμού υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης που ρέει προς τα κάτω σε μια κλίση πίεσης σε περιστροφική κίνηση του άξονα του στροβίλου.
Privacy statement: Your privacy is very important to Us. Our company promises not to disclose your personal information to any external company with out your explicit permission.
Fill in more information so that we can get in touch with you faster
Privacy statement: Your privacy is very important to Us. Our company promises not to disclose your personal information to any external company with out your explicit permission.
