বিমান ইঞ্জিন ব্লেডগুলির প্রাথমিক জ্ঞান

টারবাইন ব্লেডের পরিচিতি

টারবাইন ইঞ্জিনের সবচেয়ে খারাপ কাজের শর্তযুক্ত উপাদানটিও সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ঘোরানো উপাদান। বিমান ইঞ্জিনগুলির গরম প্রান্তে উপাদানগুলিতে, টারবাইন ব্লেডগুলি ইঞ্জিন স্টার্ট-আপ এবং শাটডাউন চক্রের সময় উচ্চ-তাপমাত্রার গ্যাস ক্ষয় এবং তাপমাত্রার পরিবর্তনের শিকার হয় এবং রটার ব্লেডগুলি উচ্চ গতিতে সেন্ট্রিফুগাল ফোর্সের শিকার হয়। উপাদানটির পর্যাপ্ত উচ্চ-তাপমাত্রা টেনসিল শক্তি, সহনশীলতা শক্তি, ক্রিপ শক্তি, পাশাপাশি ভাল ক্লান্তি শক্তি, জারণ প্রতিরোধের, গ্যাস জারা প্রতিরোধের এবং উপযুক্ত প্লাস্টিকতা থাকা প্রয়োজন। এছাড়াও, দীর্ঘমেয়াদী সাংগঠনিক স্থায়িত্ব, ভাল প্রভাব শক্তি, cast ালাইযোগ্যতা এবং কম ঘনত্বেরও প্রয়োজন।

উন্নত বিমান ইঞ্জিনগুলির গ্যাস ইনলেট তাপমাত্রা 1380 ডিগ্রি পৌঁছেছে এবং থ্রাস্ট 226kn এ পৌঁছেছে। টারবাইন ব্লেডগুলি এয়ারোডাইনামিক এবং সেন্ট্রিফিউগাল বাহিনীর শিকার হয়, ব্লেডগুলি প্রায় 140 এমপিএর টেনসিল স্ট্রেস বহন করে; ব্লেড রুটটি গড়ে 280 ~ 560 এমপিএর চাপ বহন করে এবং সংশ্লিষ্ট ব্লেড বডিটি তাপমাত্রা 650 ~ 980 ডিগ্রি বহন করে এবং ব্লেডের মূলটি প্রায় 760 ডিগ্রি হয়।

টারবাইন ব্লেডগুলির পারফরম্যান্স স্তর (বিশেষত তাপমাত্রা ভারবহন ক্ষমতা) ইঞ্জিনের একটি মডেলের উন্নত স্তরের একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক হয়ে উঠেছে। এক অর্থে, ভবিষ্যতের ইঞ্জিন ব্লেডগুলির কাস্টিং প্রক্রিয়া সরাসরি ইঞ্জিনের কার্যকারিতা নির্ধারণ করে এবং এটি একটি জাতীয় বিমান শিল্পও। স্তরের একটি উল্লেখযোগ্য চিহ্ন।

ব্লেড শেপ ডিজাইন

যেহেতু অনেকগুলি ব্লেড রয়েছে, যদি সেগুলি সরাসরি নিয়মিত আকারে ডিজাইন করা হয়, তবে প্রচুর প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তি হ্রাস করা যায়, ডিজাইনের অসুবিধা হ্রাস করা যায় এবং প্রচুর ব্যয় হ্রাস করা যায়। তবে বেশিরভাগ ব্লেডগুলি বাঁকানো এবং বাঁকানো হয়।

আমাকে প্রথমে আপনার কাছে পাতাগুলির কিছু প্রাথমিক ধারণাগুলি পরিচয় করিয়ে দিন।

প্রথমত, রানার কী? নীচে দুটি সাধারণ রানার ডায়াগ্রাম রয়েছে।

সংক্ষেপক প্রবাহ ডায়াগ্রাম

টারবাইন ফ্লো পাথ ডায়াগ্রাম

দ্বিতীয়ত, পরিধিগত গতির জন্য গণনার সূত্রটি কী? প্রবাহ চ্যানেলে, বিভিন্ন রেডিয়াতে পরিধিগত গতি আলাদা (এটি নীচের চিত্রের গণনা সূত্র অনুসারে প্রাপ্ত হতে পারে)

পরিবেশনামূলক স্পিডফিনালি, বায়ু প্রবাহের আক্রমণটির কোণটি কী? বায়ু প্রবাহের আক্রমণটির কোণটি বায়ুপ্রবাহ এবং ব্লেডের বেগের দিকের সাথে সম্পর্কিত ব্লেড কর্ডের মধ্যে কোণ।

উদাহরণ হিসাবে বিমানের উইংকে গ্রহণ করা, বায়ু প্রবাহের আক্রমণের কোণটি দেখানো হয়েছে। এরপরে, ব্লেডটি কেন মোচড় দিতে হবে তা ব্যাখ্যা করা হয়েছে? যেহেতু প্রবাহ চ্যানেলের বিভিন্ন রেডিয়াতে পরিবেষ্টিত গতিগুলি পৃথক, তাই বিভিন্ন ব্যাসার্ধ আদিম স্তরে বায়ু প্রবাহের আক্রমণের কোণটি ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়; ব্লেডের ডগায়, বৃহত ব্যাসার্ধ এবং বৃহত পরিধিগত গতির কারণে, আক্রমণটির একটি বৃহত ইতিবাচক কোণ সৃষ্টি হয়, ফলস্বরূপ ব্লেডের পিছনে গুরুতর বায়ু প্রবাহের বিচ্ছেদ ঘটে; ব্লেডের মূলে, ছোট ব্যাসার্ধ এবং ছোট পরিধিগত গতির কারণে, আক্রমণটির একটি বৃহত নেতিবাচক কোণ সৃষ্টি হয়, ফলস্বরূপ ব্লেডের ব্লেড বেসিনে গুরুতর বায়ু প্রবাহের বিচ্ছিন্নতা ঘটে।

অতএব, সোজা ব্লেডগুলির জন্য, নিকটতম মিড-ব্যাসের একটি অংশ ব্যতীত যা এখনও কাজ করতে পারে, বাকি অংশগুলি গুরুতর বায়ু প্রবাহের বিচ্ছেদ তৈরি করবে, অর্থাৎ, স্ট্রেইট ব্লেডগুলির সাথে কাজ করা একটি সংক্ষেপক বা টারবাইনের দক্ষতা অত্যন্ত দুর্বল, এবং এমনকি এমন পর্যায়ে পৌঁছতে পারে যেখানে এটি মোটেও কাজ করতে পারে না। এ কারণেই ব্লেডগুলি মোচড় দিতে হবে।

উন্নয়ন ইতিহাস

বিমানের ইঞ্জিনগুলির শক্তি বাড়ার সাথে সাথে এটি সংক্ষেপক ইনলেট তাপমাত্রা বাড়িয়ে অর্জন করা হয়, যার জন্য উচ্চতর এবং উচ্চতর তাপমাত্রা প্রতিরোধের সাথে উন্নত ব্লেডগুলির ব্যবহার প্রয়োজন। উচ্চ তাপমাত্রার অবস্থার পাশাপাশি, হট এন্ড ব্লেডগুলির কাজের পরিবেশও উচ্চ চাপ, উচ্চ লোড, উচ্চ কম্পন এবং উচ্চ জারাগুলির চরম অবস্থায় রয়েছে, তাই ব্লেডগুলির অত্যন্ত উচ্চতর বিস্তৃত পারফরম্যান্স থাকা প্রয়োজন। এর জন্য ব্লেডগুলি বিশেষ ম্যাট্রিক্স স্ট্রাকচার (একক স্ফটিক কাঠামো) তৈরি করার জন্য বিশেষ ম্যাট্রিক্স স্ট্রাকচার (একক স্ফটিক কাঠামো) তৈরি করার জন্য বিশেষ অ্যালো উপকরণ (উচ্চ তাপমাত্রা অ্যালো) এবং বিশেষ উত্পাদন প্রক্রিয়া (যথার্থ কাস্টিং প্লাস ডাইরেকশনাল সলিডাইফিকেশন) দিয়ে তৈরি করা প্রয়োজন।

জটিল একক-স্ফটিক ফাঁকা টারবাইন ব্লেডগুলি বর্তমান উচ্চ থ্রাস্ট-থেকে-ওজন অনুপাত ইঞ্জিনগুলির মূল প্রযুক্তি হয়ে উঠেছে। এটি হ'ল উন্নত একক-স্ফটিক অ্যালো উপকরণগুলির গবেষণা এবং ব্যবহার এবং ডাবল-প্রাচীরযুক্ত আল্ট্রা-এয়ার-কুলড একক-স্ফটিক ব্লেড উত্পাদন প্রযুক্তির উত্থান যা আজকের সবচেয়ে উন্নত সামরিক এবং বাণিজ্যিক বিমান চালনা ইঞ্জিনগুলিতে একক-স্ফটিক প্রস্তুতি প্রযুক্তিকে মূল ভূমিকা নিতে সক্ষম করেছে। বর্তমানে, একক-স্ফটিক ব্লেডগুলি কেবল সমস্ত উন্নত এভিয়েশন ইঞ্জিনগুলিতে ইনস্টল করা হয়নি, তবে ভারী শুল্কের গ্যাস টারবাইনগুলিতে ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহৃত হয়।

একক স্ফটিক সুপারলয়েস হ'ল এক ধরণের উন্নত ইঞ্জিন ব্লেড উপকরণ যা ইক্যুইক্সেড স্ফটিক এবং দিকনির্দেশক কলামার স্ফটিকের ভিত্তিতে বিকশিত হয়। ১৯৮০ এর দশকের গোড়ার দিকে, পিডাব্লুএ 1480 এবং রেনেন 4 এর মতো একক স্ফটিক সুপারলয়েসের প্রথম প্রজন্ম বিভিন্ন বিমান ইঞ্জিনগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। ১৯৮০ এর দশকের শেষের দিকে, পিডব্লিউএ 1484 এবং রেনেন 5 দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা একক স্ফটিক সুপারল্লয় ব্লেডগুলির দ্বিতীয় প্রজন্মও সিএফএম 56, এফ 100, এফ 1110 এবং পিডাব্লু 4000 এর মতো উন্নত বিমান ইঞ্জিনগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। বর্তমানে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে একক স্ফটিক সুপারালয়েসের দ্বিতীয় প্রজন্মটি সামরিক এবং বেসামরিক বিমান ইঞ্জিনগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে এবং এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।

প্রথম প্রজন্মের একক স্ফটিক অ্যালোগুলির সাথে তুলনা করে, দ্বিতীয় প্রজন্মের একক স্ফটিক অ্যালোগুলি পিডব্লিউর পিডাব্লুএ 1484 দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা, আরআর এর সিএমএসএক্স -4, এবং জিই'র রেন'ন 5 তাদের অপারেটিং তাপমাত্রা 30 ডিগ্রি দ্বারা 3% রেনিয়াম যুক্ত করে এবং মোলিবডেনকে যথাযথভাবে বাড়িয়ে তোলে এবং মোলিবডেনকে যথাযথভাবে বৃদ্ধি করে, অর্জনের বিষয়বস্তু বৃদ্ধি করে।

তৃতীয় একক স্ফটিক অ্যালো রিনি এন 6 এবং সিএমএসএক্স -10 এ, মিশ্র রচনাটি এক ধাপে অনুকূলিত হয়, বৃহত্তর পারমাণবিক ব্যাসার্ধের সাথে অদৃশ্য উপাদানগুলির মোট সামগ্রী বৃদ্ধি করা হয়, বিশেষত 5WT% রেনিয়ামের চেয়ে বেশি সময়কে আরও উন্নত করে, যা উচ্চতর তাপমাত্রার ক্রাইপের জীবনকে আরও উন্নত করে তোলে, 1150 এর আকাঙ্ক্ষা জীবনটি প্রায় উচ্চতর জীবনটি উন্নত করে, 1150 এর আদিগের জীবনটি আরও বেশি হয়, 1150 প্রায় 10 ঘন্টা মিশ্রণ, এবং এটিতে তাপ ক্লান্তি, জারণ এবং তাপীয় জারা থেকে উচ্চ-শক্তি প্রতিরোধ ক্ষমতাও রয়েছে।

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং জাপান ক্রমাগত একক স্ফটিক অ্যালোগুলির চতুর্থ প্রজন্মকে বিকাশ করেছে। রুথেনিয়াম যুক্ত করে, খাদ মাইক্রোস্ট্রাকচারের স্থায়িত্ব আরও উন্নত করা হয়েছে, এবং দীর্ঘমেয়াদী উচ্চ তাপমাত্রার এক্সপোজারের অধীনে ক্রিপ শক্তি বাড়ানো হয়েছে। 1100 ডিগ্রিতে এর ধৈর্যশীল জীবন দ্বিতীয় একক স্ফটিক খাদটির চেয়ে 10 গুণ বেশি এবং অপারেটিং তাপমাত্রা 1200 ডিগ্রিতে পৌঁছেছে। একই প্রজন্মের একক স্ফটিক রচনা নীচে দেখানো হয়েছে।

ব্লেড বেস উপাদান এবং উত্পাদন প্রযুক্তি

বিকৃত উচ্চ তাপমাত্রা খাদ ব্লেড

বিকৃত উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যালোগুলির বিকাশের 50 বছরেরও বেশি সময় ধরে ইতিহাস রয়েছে। গার্হস্থ্য বিমান ইঞ্জিন ব্লেডগুলির জন্য সাধারণত ব্যবহৃত বিকৃত উচ্চ-তাপমাত্রার মিশ্রণগুলি সারণি 1 এ দেখানো হয়েছে। উচ্চ-তাপমাত্রার মিশ্রণগুলিতে অ্যালুমিনিয়াম, টাইটানিয়াম, টুংস্টেন এবং মলিবডেনাম সামগ্রীর বৃদ্ধি সহ, উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত হতে থাকে, তবে গরম কাজের পারফরম্যান্স হ্রাস পায়; ব্যয়বহুল অ্যালোয়িং উপাদান কোবাল্ট যুক্ত করার পরে, উপাদানের বিস্তৃত পারফরম্যান্স উন্নত করা যেতে পারে এবং উচ্চ-তাপমাত্রার কাঠামোর স্থায়িত্ব উন্নত করা যায়।

ব্লেডগুলি বিমান ইঞ্জিনের মূল অংশ এবং তাদের উত্পাদন ভলিউম মোট ইঞ্জিন উত্পাদন ভলিউমের প্রায় 30%।

বিমান ইঞ্জিন ব্লেডগুলি পাতলা প্রাচীরযুক্ত এবং সহজেই বিকৃত অংশ। কীভাবে তাদের বিকৃতি নিয়ন্ত্রণ করতে হবে এবং তাদের দক্ষতার সাথে এবং উচ্চ মানের সাথে প্রক্রিয়া করা যায় তা ব্লেড উত্পাদন শিল্পের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ গবেষণা বিষয়।

উচ্চ-পারফরম্যান্স সিএনসি মেশিন সরঞ্জামগুলির উত্থানের সাথে সাথে, টারবাইন ব্লেডগুলির উত্পাদন প্রক্রিয়াটিও বড় পরিবর্তন করেছে। নির্ভুলতা সিএনসি মেশিনিং প্রযুক্তির ব্যবহার করে প্রক্রিয়াজাত ব্লেডগুলি উচ্চ নির্ভুলতা এবং সংক্ষিপ্ত উত্পাদন চক্র থাকে, সাধারণত চীনে 6 থেকে 12 মাস (আধা-ফিনিশিং মেশিনিং); এবং বিদেশে 3 থেকে 6 মাস (নো-রেসিডু মেশিনিং)।