西瓜先生 发表于 2013-11-26 11:19:21

微型涡轮机設計及其探討(國立成功大學 論文)

微型渦輪機朝向微小化發展是必然的趨勢,但若小至必須以微機電的製程才能製造出來渦輪機,其價格勢必相當昂貴,實際上介於1磅與克級推力之間的渦輪機仍有相當的應用範圍,例如可應用在更微型的UAV,或電子設備供電用途上,而若能夠以傳統精密加工技術及達到此設計與製作的目的,則未來的微型渦輪機將有很大的發展空間。
本研究主要是根據設計小型渦輪發動機的流程與經驗參數,設計製造一具推力為100公克的微型渦輪發動機,以及說明微型涡轮發動機的實際製作與試驗方法。

尺寸:長度為5公分。
材料:304不銹鋼。
最高溫度限制:攝氏600°
轉速:300000rpm

壓縮比:2
推力:100公克






发动机元件分解图




前外罩






壓縮機輿軸側視圖





擴壓葉片與支架前段正視圖




燃燒室內筒側視圖




燃燒室內筒正視圖




燃燒室外筒




渦輪入口導葉片




渦輪




實驗型前外罩




實驗型後外罩




實驗型發動機側視圖




實驗型發動機前視圖




發動機組合圖




發動機組合後試圖



















推力測試台滑道側視圖




推力測試台滑道正視圖




點火器





點火設備裝置圖




以燃料管當作放電電極




電極裝置方式




電弧測試









燃氣接頭裝配圖




燃料管裝配方式




推力量測示意圖




K-type溫度計露點





溫度計裝配





溫度與壓力量測儀器配置圖




MIT的超微型渦輪剖面圖



                                                                            资料有所缺失,请谅解。仅做参考!!



万磁王 发表于 2013-11-26 11:36:04

这么小的发动机真能运行起来?而且还能产生推力?:loveliness:

超级盾 发表于 2013-11-26 12:31:22

楼主,你的头像真逗;P

西瓜先生 发表于 2013-11-26 13:46:43

万磁王 发表于 2013-11-26 11:36
这么小的发动机真能运行起来?而且还能产生推力?

可以啊,但是这个主要是发电用的

西瓜先生 发表于 2013-11-26 13:47:32

超级盾 发表于 2013-11-26 12:31
楼主,你的头像真逗

不要在意这点细节:lol

liumy 发表于 2013-11-26 15:31:23

   首先要肯定這是个好帖,楼主的解绍是有意义的。不过类似這样的论文较多,並不能确定這引擎的成功。 最近几年随台海形势的转暖,让我看到了台湾地区那一边的一此资料报导,比如一些小渦喷的论文,都是以某大学的论文出现的,訮到小渦喷,我虽不是专家,但在实践上己做了大小不同的引擎数百台,教訓和难坎使我对這玩意十分器重,用這些结累来掂台湾某些大学论文的份量,感覚入木只有三分,当然作为学生的论文只要不是大的出入是旡可非议的,但绝对不能当作一项成功的专业设计。

   訮奌具体的,

(1),压比问题,压气机只有0,015m直径,300000转的线速度还不到236m,压比要达到2好象不可能,這样小的叶轮其压头系数是很低的,(即叶轮对气体作功转化为压力的能力),系数越大需要的转速越小,比如大型离心渦喷压气机直径为0,75,压头系数为0,67,需要转速为11580转,压比才达4,3。小涡喷的設计很大的份量在离心压气机的計算上,這小叶轮的压头系数远比大型引擎低,比如我設计的一种小渦喷,压叶轮直径49m/m,压头系数仅0,4多一奌,压比2,8,转速达到近20万,如果沒有正确的压比和转速設计,那末就得不到小渦喷的正确流量,這对后面的燃烧室、渦轮、和喷管設計都是困难的。此外這论文中的微型渦喷立意很高,而叶轮旡论怎么看都太差劲。這说明技术还沒真正到家。
(2),燃烧室问题,要想在那么小的燃烧室中烧得很好是非常不容易的,一次空气、掺合、冷却孔的面积、位置和精度是极重要的,燃烧窒中必须建立稳定火熖的迴流区,而這是靠微弱压差的控制才发生作用的,一句话燃烧的组态要求非常复杂,燃烧反应必须在进导向噐前完成,如进入导向器和渦轮气体还在放熱反应,那对渦轮就不能作功或减少作功,对渦轮作功气体必须降温!一亇小燃烧室我搞了几亇月才成,听台湾的kingtech公司的王先生告诉我,一个小燃烧室他们搞了一年半,总至是比较难的。
写此段东西仅是感想而言,不代表对什么断论。

西瓜先生 发表于 2013-11-27 06:08:22

liumy 发表于 2013-11-26 15:31
首先要肯定這是个好帖,楼主的解绍是有意义的。不过类似這样的论文较多,並不能确定這引擎的成功。 最近 ...

所以我说了这只是个参考,并且一切按照数据算出来的肯定跟实际有一定的差距,这次研究最后得出来的数据就与之前计算的不同。
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