微型涡轮机設計及其探討（國立成功大學 論文）

西瓜先生

  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

这么小的发动机真能运行起来？而且还能产生推力？

超级盾

楼主，你的头像真逗

西瓜先生

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

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

liumy

   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

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。