上周在《關(guān)于葉片系列》第1部分中講述了渦輪發(fā)動機子钱,我們回顧了渦輪葉片的歷史据篇。本周我們將重點介紹什么是透平機,它們是如何工作的码果,以及它們的區(qū)別
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什么是透平機暂呈?
PART.1
透平機是一種通過水、蒸汽粘伊、燃氣辜辰、風或其他流體的快速流動從而推動裝有葉片的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),進而產(chǎn)生持續(xù)動力的一種機器惠翼。
例如胡佛水壩或宏大的尼亞加拉大瀑布束敦,水流通過透平機侨直,透平機在落水的壓力下旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生近 490 萬千瓦的電力匾瓣,為 380 萬個家庭供電靠婴。您知道嗎,截至 2020 年袱耽,德國擁有 7,254 座水電站!還有荷蘭著名的古老風車杀餐,它是當今風力透平機的先驅(qū),風力透平機是一種有效的朱巨、低成本的可再生的發(fā)電方式史翘。
不同種類的透平機
PART.2
機械工程中的透平機,是指在轉(zhuǎn)子和流體之間傳遞能量的機械冀续,包括透平機和壓氣機琼讽,通常用于汽車(渦輪增壓器)、航空航天(飛機渦輪機)洪唐、能源(燃氣和蒸汽透平機)和工業(yè)(壓氣機)應用钻蹬。
透平機按流動介質(zhì)的流動方向進行劃分主要分為三類,分別為:軸流式凭需、離心式和斜流式问欠。按照流動介質(zhì)來分類主要分四類,分別是蒸汽式粒蜈、燃氣式溅潜、水流式和風能式。所有透平機都很重要并在行業(yè)中發(fā)揮著重要作用薪伏,但我們將只關(guān)注介質(zhì)為蒸汽和燃氣的軸流式透平機和離心式透平機墅瑟。
軸流式透平機和離心式透平機有什么區(qū)別?使用離心式透平機疯蓄,水流平穩(wěn)地垂直于旋轉(zhuǎn)軸枪素,它驅(qū)動透平機的方式與水驅(qū)動水車的方式相同。結(jié)果是機械應力更行闪(在熱工作流體的情況下熱應力更星劬蟆),與軸流式透平機相比氨鹤,這使得離心式透平機更簡單威脯、更穩(wěn)固且更高效(在類似的功率范圍內(nèi))。通過軸流式透平機何煞,工作流體的流動與軸流式壓縮機平行跨略,將流體的流動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機械能。
所有透平機都很重要,但我們跟更專注于測量的是噴氣透平機的復雜輪廓
軸流式透平機和壓氣機
PART.3
所有關(guān)于葉片系列的內(nèi)容都是和透平葉片有關(guān)烁犀,因此我們要專注于軸流式渦輪機码日!
壓氣機與透平機由多級組成,每一級都包含一組轉(zhuǎn)子葉片和一組靜子葉片视搏。轉(zhuǎn)子葉片與轉(zhuǎn)子相連审孽;靜子葉片與機匣外殼相連。轉(zhuǎn)子葉片的主要作用是保證氣流與轉(zhuǎn)軸之間的能量傳遞浑娜。靜子葉片為進入下一級旋轉(zhuǎn)葉片整流佑力,并將通過的氣流從前一組葉片導向下一組葉片。這使壓縮空氣筋遭、高能蒸汽或廢氣通過透平/壓氣機引導流動打颤,以傳遞盡可能多的能量。
軸流式透平機和壓氣機是不同類型的渦輪機宛畦,它們具有相同的基本原理,只是工作方式相反揍移。
透平機被高能氣體注入次和,這些氣體再通過透平機,壓力降低那伐、體積增大踏施,逐級地把能量轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)子葉片上。因此轉(zhuǎn)子葉片和靜子葉片的尺寸沿氣體的軸向流動路徑也是逐級增加披滑。
最后徒锄,所有能量都轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)子葉片上,因此轉(zhuǎn)子最終驅(qū)動另一臺機器羹卷。在發(fā)電廠發(fā)電的情況下安芋,透平機連接到發(fā)電機以產(chǎn)生電流。
壓氣機反向工作淀胞,由發(fā)動機驅(qū)動售芳。當空氣被旋轉(zhuǎn)葉片吸入時,它會被推動通過壓氣機两军。每組轉(zhuǎn)子葉片/靜子葉片都逐級變小肿犁,從而為空氣增加了更多的能量和壓力。
相輔相成备秋,合二為一整空,燃氣輪機
PART.4
飛機渦輪發(fā)動機有一個壓氣機和一個渦輪機,在兩者之間你可以找到燃燒室聂祈∨寄空氣被吸入壓氣機、壓縮后與燃料混合以進行燃燒(點火),從而產(chǎn)生推力斋日。此外牲览,渦輪機被從燃燒室排出的高溫氣流推動工作,而渦輪機的轉(zhuǎn)子與壓氣機相連恶守,因此通過渦輪機與壓氣機的機械連接來驅(qū)動壓氣機工作第献。但是排出的高溫氣流的主要能量還是用于通過增加其通過噴嘴的速度來產(chǎn)生推力。
這個基本原理可以在渦輪噴氣發(fā)動機/噴氣式發(fā)動機中找到兔港,它們是最簡單的飛機燃氣輪機類型庸毫。
渦扇發(fā)動機是當今噴氣式飛機上最常見的發(fā)動機類型∩婪基本原理是一樣的飒赃,只是組件比較復雜。此外科侈,您還可以找到風扇和旁通流道系統(tǒng)载佳,它們可以進一步提高發(fā)動機的效率和穩(wěn)定性。
渦軸式發(fā)動機通常用于需要持續(xù)高功率輸出臀栈、高可靠性蔫慧、小尺寸和輕重量的應用中。您會在直升機岭蚜、輔助動力裝置脯阔、船只、坦克孝揉、氣墊船和固定設備中找到這種應用摇值。
葉片
轉(zhuǎn)子葉片和靜子葉片具有不同的功能,但具有相同的幾何元素垃批。靜子葉片改變氣流方向茫步,而轉(zhuǎn)子葉片在氣流和轉(zhuǎn)軸之間傳遞能量。轉(zhuǎn)子葉片必須在高轉(zhuǎn)速和高溫下運行枢竟,而靜子葉片則以最佳效率將旋轉(zhuǎn)葉片推動的氣流引導至下一個透平級康逝。轉(zhuǎn)子葉片和靜子葉片都必須抗氧化、抗腐蝕和抗磨損停濒,并提供使用壽命菲恢。
這是公司衡量改進葉片的關(guān)鍵方面之一,從而提高性能并延長轉(zhuǎn)子葉片和靜子葉片的使用壽命衣右。
測量帶來最佳性能
轉(zhuǎn)子葉片和靜子葉片的結(jié)構(gòu)和功能
轉(zhuǎn)子葉片和靜子葉片包括三個方面:
(1)锁孟、葉根部分負責把葉片安裝到轉(zhuǎn)子或者是機匣上。根槽數(shù)可能會根據(jù)機械負載茁瘦、所需安裝精度和制造成本的不同而不同品抽,我們將在未來深入討論這個問題储笑。
(2)、翼面是為了保證翼型和氣流之間產(chǎn)生正確的相互作用而設計的圆恤,靜子葉片的翼面改變了流道的方向突倍,進而改變了氣流的方向,使得轉(zhuǎn)子葉片在氣流和轉(zhuǎn)軸之間傳輸能量盆昙。
(3)羽历、根據(jù)葉冠的應用,護罩是可選的淡喜。帶護罩的轉(zhuǎn)子葉片/靜子葉片控制并最大限度地減少葉片尖端和葉片之間的氣流泄漏秕磷,并限制振動幅度以確保形成穩(wěn)定的外環(huán)。
溫澤設備可更快的測量更多的零件
WENZEL CORE M
葉片制造需要有各種各樣的形狀炼团、尺寸澎嚣,以滿足各種應用的需求。配置文件的設計是為了最大限度地提高所需的輸出存妇。無論大小男软、表面積或交貨時間,CORE 都不受限制唉奇。光學高速掃描系統(tǒng)專為在生產(chǎn)環(huán)境的惡劣條件下工作而設計灯烤。CORE M 的特點是溫度穩(wěn)定性、防塵性和抗振性男磅。6 軸測量系統(tǒng)基于高動態(tài)線性驅(qū)動器和穩(wěn)固的機械結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)高速測量峡冻。
溫澤公司研制的新型光學高強度測頭苞惰,可以在高反射表面或難以接觸的部件上快速捕獲點蜂澄,無需花費大量時間重新定位零件或?qū)Ρ砻孢M行預處理。
CORE M 的測量體積為 500 mm x 500 mm x 2500 mm咕诊,因此非常適合測量大型部件墨攻。機器外殼內(nèi)有一個動態(tài)平衡系統(tǒng),可抵消掃描儀在高速運動過程中產(chǎn)生的力焚卖,確保即使在非常高的測量速度下也不會損失精度汹魁。溫澤綜合軟件包中的葉片分析軟件由溫澤與合作伙伴協(xié)同開發(fā),可對葉片進行簡單晰绎、快速的評估寓落。
正如您可能意識到的那樣,我們專注于測量結(jié)構(gòu)復雜荞下、表面光滑的透平葉片伶选。這些具有重大影響的小部件使我們能夠通過旅行去探索世界、建設我們的經(jīng)濟并保護我們的國家和親人尖昏,這些都是重要的原因仰税。如果有機會,您可以坐上一艘老式蒸汽船,參觀尼亞加拉瀑布陨簇,赴一場放松的河上游船之旅吐绵,您必將驚嘆于巨大的風力透平機,回頭看看幾個世紀以來我們走過的路河绽,并認真思考我們即將前行的路己单。請記住,測量使我們進步葵姥,測量技術(shù)的出類拔萃荷鼠,或許可以改變世界。
關(guān)于溫澤
德國溫澤集團是計量領域創(chuàng)新的先驅(qū)献舍。溫澤多樣化的產(chǎn)品提供了三維測量逛指、計算機斷層掃描、光學高速掃描等多個行業(yè)的獨特解決方案苟及。溫澤集團的技術(shù)解決方案在汽車骤转、航空航天、發(fā)電及醫(yī)療等眾多行業(yè)中有大量應用夷钥。溫澤在全球范圍內(nèi)已交付安裝超過10,000臺測量設備锚蛀。其子公司和業(yè)務伙伴在超過50個國家銷售產(chǎn)品,并提供售后服務以滿足客戶需求婿残。
溫澤測量
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三維測量/計算機斷層掃描/光學高速掃描/齒輪測量
(溫澤測量)
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