本帖最后由 cai鸟先飞 于 2017-6-22 16:10 编辑
2.2 发动机导流器、涡轮设计(选型) - 好消息是这个现在已经不需要设计了,市场上很多厂商推出了套装产品,规格有大有小,大家可以自行选择。
记得当初看了国外某位大神自己做导流器涡轮的帖子,看完人家的制作图片之后内心久久不能平静,然后萌生了想要自己做涡喷的涡轮和导向器的想法。心想:老外都能干出来,我也能干出来。
于是上淘宝买材料,自己按照老外的图片设计加工的夹具,然后送去加工,原本只需要花2000元买的成品涡轮和导流器,硬是让我直接买材料就花掉了2500元。买的材料是310S,财力有限,高温镍基合金钢商家都是整张出售,价格让人绝望。虽然310S材料差点,当时心里还美滋滋的想着可以做好几套出来,质量不够用数量来抵。现在看来,多么愚蠢的想法。然后送出去加工的夹具又从我的银行存款里抽掉了1000多元。还没看到涡轮和导流器的影子,直接接近4000元就没了。
这里告诫想自己做涡轮和导流器的朋友,如果能力一般,条件一般,千万不要去尝试自己做涡轮和导流器,你将会得不偿失。我想要自己做涡轮和导流器的结局是,花了6000多元,做了一堆半成品,最后沦落为废品回收站的账上资产。
虽然理论上我想我是能够做出来的,但也仅限于导流器。能做出来的价格也不会低于300元的成本,品质更是和商品机用的没法比。然而,涡轮更是涡喷的核心部件,必须要久经考验的航空级耐高温高强度材料和及其复杂的加工工艺。自制?其实就是图个心理爽而已。做出来99%都不能用,能用的寿命也不会高到哪去。
当然,想要做涡喷的童鞋也不要盲目的相信我的话,我没能力做出来,不代表其他朋友做不出来。反正,最后我是老老实实去买成品导流器和涡轮了。
参考国外牛人做的导流器和涡轮(不是我做的)。做得很漂亮,最后制作成功了,使用这个导流器和涡轮的发动机成功的进入怠速状态,但是具体推力不好说,没有找到测试结果。
结论:导流器涡轮不能用普通的不锈钢制作,必须要耐高温合金钢,美国牌号为镍基合金Incone 718,国内牌号为GH4049,这些材料也正是全尺寸航空发动机使用的材料。
导流器和涡轮是涡喷发动机工作环境最恶劣的地方,要承受高温,高应力。以GR180涡轮为例,每一个涡轮叶片在全功率运行的时候,所承受的离心力大约为6000N左右(求叶片离心力计算方法)(向心力计算公式F=mv²/r),一般的材料再温度达到500℃以上时直接就软化了,只有特殊的高温合金才能在超过800℃的高温下仍然保持高强度。
涡轮叶片的厚度和角度都有严格的要求,角度决定了发动机的推力,排气温度(后面有图表说明叶片角度和发动机推力的关系);厚度决定涡轮叶片的强度和耐用性。短短一句话,但其中蕴含的知识量足以写一篇专业的论文。我也是管中窥豹,只见一斑而已。
借用偶像的图片,国内买的是做好的成品,安装尺寸和网络上下载的图纸不一样,谨慎使用。另外这种高温合金材料非常难加工,普通的刀具对它无效。
导流器出口面积和涡轮出口面积非常重要,是喉道位置。
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