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  • 1 # 鄰居王二哥

    在一個典型的渦輪風扇發動機中有3種主要的葉片型別。風扇葉片,壓縮機葉片和動力渦輪葉片。這些包括階段之間的敬業。

    風扇葉片通常很大。較小的是空心鋁鑄件,中等尺寸的風扇葉片通常是鈦或特殊鋁鍛件焊接在一起。大型風扇葉片主要由碳纖維製成,配有鈦輪轂和前緣。它們也是空洞的。風扇葉片不需要冷卻。

    壓縮機葉片幾乎都是鋁製的,不需要冷卻。然而,高壓葉片可能是鈦,因為它們在空氣壓縮造成的中等高溫(約500-600華氏度)下工作。動力渦輪葉片幾乎都是鎳合金,而不是鋼或鈦,它們在1,500至1,700華氏度的燃燒溫度下會失去相當大的強度。它們必須冷卻,因為即使是單晶鎳合金也會融化。葉片鑄有微小的內部通道和孔,冷卻空氣出口和保護金屬。空氣從高壓壓縮機部分排出,因為這是唯一有足夠壓力流過管道的地方。空氣很熱,華氏500-600度,但仍比廢氣低約1000度。

    我所看到的是,沒有人會去關注引擎的大小來驅動材料的選擇。讓我們以GE 90或類似的大型發動機為例,假設只有旋轉部件。

    風扇葉片:最先進的風扇葉片是複合材料。一些公司仍然使用空心鈦,但複合材料可以顯著減輕重量。

    LPC:這些幾乎都是鈦制的,並且是由刀片和磁碟的一塊組成的。這被稱為Blisk或IBR。鋁的強度甚至都比不上它。

    HPC:在高壓壓縮機中,早期階段是鈦,後期階段是鎳基合金。早期的鎳合金是低階合金,比如718,後期是發動機製造商擁有的專有合金。這些也是一次鍛造而成的。非常昂貴和複雜的鍛件。

    HPT:高渦輪葉片是發動機中最複雜的葉片。它們是由非常專有的合金製成的單晶鑄件。它們內部由hpc空氣冷卻,並塗上熱障塗層。持有這些在同樣複雜的磁碟,並有極端的加工公差。

    LPT:低渦輪從早期的專利鑄件到最後的標準鎳鑄件。有些在後期階段開始使用鈦鋁,但這是罕見的。

    未來的動力渦輪葉片將由陶瓷基體制成,可以承受1700華氏度的溫度而不會冷卻或失去強度。但要達到一個經濟的製造速度是今天的一大挑戰。

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