渦輪-渦輪的冷卻

渦輪冷卻燃氣完全燃燒溫度高達2000多度，而渦輪轉(zhuǎn)速每分鐘1萬-3萬轉(zhuǎn)，所以為保證渦輪安全工作必須進行采取相應的冷卻措施回顧渦輪的工作條件渦輪冷卻目的一渦輪冷卻方法二渦輪間隙控制三一渦輪冷卻目的冷卻目的提高渦輪安全可靠工作的溫度使溫度場均勻減小熱應力減小渦輪間隙，提高渦輪效率增加使用壽命渦輪冷卻目的一渦輪冷卻方法二渦輪間隙控制三二渦輪冷卻方法對流冷卻沖擊冷卻氣膜冷卻將冷卻空氣引入葉片內(nèi)部，通過對流冷卻幾股冷空氣射流正對著被冷卻表面，強化局部換熱氣流由葉片表面小孔排出，在葉片表面產(chǎn)生一層冷卻氣膜1.對流冷卻二渦輪冷卻方法兩種形式進氣口，三種通氣孔冷卻空氣從葉片底部和頂部的孔進入，流經(jīng)葉片內(nèi)部通路，最后從葉片后緣流出同燃氣流匯合進氣孔對流冷卻的渦輪葉片（CF6-50第二級）1.對流冷卻二渦輪冷卻方法2.沖擊冷卻二渦輪冷卻方法冷卻空氣首先流進嵌入葉型空心的管，管上有許多小孔作為噴嘴，冷卻空氣通過這些噴嘴沖擊葉型內(nèi)壁。典型渦輪葉片冷卻結(jié)構(gòu)沖擊冷卻3.氣膜冷卻二渦輪冷卻方法葉身有很多通冷卻空氣的小孔冷卻空氣經(jīng)在渦輪葉型上鉆的小孔流人熱燃氣，在渦輪葉片和導向器的外壁形成薄的氣膜，該冷卻氣膜阻止熱燃氣同渦輪材料直接接觸二渦輪冷卻方法渦輪葉片一般采用氣膜、沖擊、對流等多種組合冷卻方式冷卻氣從榫頭底部流入，葉片前部采用沖擊及氣膜冷卻，后部為對流冷卻，最終氣流由葉片尾緣及葉尖排出第一級導向葉片：采用對流、沖擊和氣膜冷卻第一級轉(zhuǎn)子葉片：采用對流、沖擊和氣膜冷卻常用對流和沖擊冷卻第二級導向葉片對流冷卻第二級轉(zhuǎn)子葉片二渦輪冷卻方法低壓冷卻空氣高壓冷卻空氣單通道內(nèi)部冷卻（60年代）單通道，多路內(nèi)部冷卻及氣膜冷卻（70年代）五通道，多路內(nèi)部冷卻及氣膜冷卻二渦輪冷卻方法二渦輪冷卻方法4.渦輪盤冷卻由低壓壓氣機出口氣體冷卻內(nèi)部它外部前表面是由經(jīng)過前旋轉(zhuǎn)密封的壓氣機出口氣體進行冷卻的后部的外表面用壓氣機第四級氣體進行冷卻渦輪冷卻目的一渦輪冷卻方法二渦輪間隙控制三三渦輪間隙控制渦輪葉片葉尖與機匣內(nèi)壁的徑向間隙過大：降低渦輪效率過?。喝~尖與機匣內(nèi)壁的摩擦渦輪間隙受材料、尺寸影響受轉(zhuǎn)速的影響薄的材料比厚的膨脹的快轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)子徑向膨脹越大三渦輪間隙控制1.渦輪間隙影響因素發(fā)動機啟動時高溫燃氣作用在渦輪材料上，渦輪機匣比轉(zhuǎn)子薄、膨脹比轉(zhuǎn)子快，間隙較大當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增大時，轉(zhuǎn)子上的離心力增加，轉(zhuǎn)子盤和葉片伸長，渦輪間隙降低間隙特點三渦輪間隙控制1.渦輪間隙影響因素發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速比高轉(zhuǎn)速葉尖間隙大發(fā)動機減速或停車，渦輪間隙先增大而后減小，原因是開始時由于離心力減小轉(zhuǎn)子比機匣收縮快，后來是渦輪機匣收縮快，因為機匣材料薄渦輪間隙的控制機匣的控制帶葉冠的葉片主動間隙控制減少燃氣漏過葉片頂部時的效率損失減少振動增加重量三渦輪間隙控制2.渦輪間隙控制方法三渦輪間隙控制2.渦輪間隙控制方法。主動間隙控制指根據(jù)發(fā)動機的工作狀態(tài)，人為控制機匣的膨脹量，以保證渦輪徑向間隙最小主動間隙控制方法通常是在渦輪機匣外面加上數(shù)圈冷氣管，按預定調(diào)節(jié)規(guī)律改變冷卻空氣的供應量和溫度21CFM56-3發(fā)動機高壓渦輪機匣外面罩一個集氣環(huán)形成集氣室，根據(jù)控制葉間徑向間隙的要求，在不同的工作狀態(tài)下，引入不同溫度的冷卻空氣在慢車和起飛時,供給高壓9級后的空氣爬高時供給高壓9級和5級的混合后的空氣巡航時,供給高壓5級的空氣三渦輪間隙控制2.渦輪間隙控制方法提高渦輪強度添加鎳元素提高