Turbinenblätter sind ein wichtiger Bestandteil des Turbinenabschnitts in einem Gasturbinenmotor. Die Hochgeschwindigkeits-Drehblätter sind für die Zeichnung von Hochtemperatur- und Hochdruckgasströmen in den Brenngeber verantwortlich, um den Motorbetrieb aufrechtzuerhalten. Um einen stabilen und langjährigen Betrieb unter der extremen Umgebung mit hoher Temperatur und hohem Druck zu gewährleisten Um die Klingen zu schützen, um die Zuverlässigkeit während des Betriebs zu gewährleisten. Sowohl in Dampf- als auch in Gasturbinenmotoren ist die Metallmüdigkeit der Klingen die wichtigste Ursache für den Motorausfall. Metallermüdung kann durch starke Schwingung oder Resonanz verursacht werden. Ingenieure verwenden häufig Reibungsdämpfer, um die durch diese Faktoren verursachten Schäden zu minimieren.
Turbinenmotorblätter werden im Allgemeinen einer großen Betriebsspannung und hoher Betriebstemperatur ausgesetzt, und Spannungs- und Temperaturänderungen sind häufiger und gewalttätiger. Zusätzlich zu Korrosions- und Verschleißproblemen sind die Anforderungen der Arbeitsbedingungen sehr hart, weshalb eine hohe Bearbeitung von Akzinatität erforderlich ist Die Klinge. Gleichzeitig wird die Oberflächenform der Turbinenklinge normalerweise als verdrehte variable Querschnittsfläche ausgelegt, um die Effizienz der Turbine zu verbessern, die Form ist komplex. Daher wird die genaue geometrische Modellierung der Turbinenklinge zu einer notwendigen Voraussetzung für die Turbinenbearbeitung. Die Essenz der geometrischen Modellierung von Turbinenblättern besteht darin, einen Weg zu finden, um die Anforderungen der Formdarstellung und des geometrischen Designs effektiv zu erfüllen, aber auch den Austausch von Forminformationen und Produktdaten mathematische Methoden zur Beschreibung der Oberfläche der Turbinenklinge zu erleichtern.
In einem Gasturbinenmotor besteht eine einzelne Turbinenbühne aus einer rotierenden Scheibe, die viele Turbinenklingen und einen stationären Ring mit Düsenführer vor den Klingen enthält. Die Turbine ist mit einer Welle an einen Kompressor angeschlossen (die vollständige rotierende Baugruppe, die manchmal als "Spule" bezeichnet wird). Luft wird komprimiert und erhöht Druck und Temperatur, wenn sie durch den Kompressor fließt. Die Temperatur wird dann durch Verbrennung des Brennstoffs innerhalb der Brennstoffe, die sich zwischen dem Kompressor und der Turbine befindet, erhöht. Das Hochtemperatur-Hochdruckgas geht dann durch die Turbine. Die Turbinenstufen extrahieren Energie aus diesem Durchfluss, senken Sie den Druck und die Temperatur des Gases und übertragen die kinetische Energie auf den Kompressor. Die Art und Weise, wie die Turbine funktioniert, ähnelt der Funktionsweise des Kompressors, nur im Umkehr, was den Energieaustausch zwischen dem Gas und der Maschine beispielsweise betrifft. Es besteht eine direkte Beziehung zwischen der Veränderung der Gastemperatur (Erhöhung des Kompressors, Abnahme der Turbine) und dem Wellenleistungeingang (Kompressor) oder dem Ausgang
Für einen Turbofan-Motor ist die Anzahl der Turbinenstufen, die für die Steigerung des Lüfters erforderlich sind, mit dem Bypass-Verhältnis, sofern die Turbinengeschwindigkeit nicht erhöht werden kann, indem ein Getriebe zwischen Turbine und Lüfter hinzugefügt wird. In diesem Fall sind weniger Stufen erforderlich. Die Anzahl der Turbinenstufen kann sich sehr darauf auswirken, wie die Turbinenblätter für jede Stufe ausgelegt sind. Viele Gasturbinenmotoren sind Doppelspulendesigns, was bedeutet, dass es eine Hochdruckspule und eine Spule mit niedrigem Druck gibt. Andere Gasturbinen verwenden drei Spulen und fügen eine Zwischendruckspule zwischen der Spulen mit hohem und niedrigem Druck hinzu. Die Hochdruckturbine ist der heißesten und höchsten Druckluft ausgesetzt, und die Niederdruckturbine ist kühlerer, niedrigerer Luftluft ausgesetzt. Der Unterschied in den Bedingungen führt zum Design von Hochdruck- und Turbinenblättern mit niedrigem Druck, die sich bei materiellen und kühlenden Entscheidungen erheblich unterscheiden, obwohl die aerodynamischen und thermodynamischen Prinzipien gleich sind. Unter diesen schweren Betriebsbedingungen innerhalb der Gas- und Dampfturbinen stehen die Klingen hohe Temperatur, hohen Spannungen und möglicherweise hohen Schwingungen aus. Dampfturbinenblätter sind kritische Komponenten in Kraftwerken, die die lineare Bewegung von Hochtemperatur- und Hochdruckdampf umwandeln, der einen Druckgradienten in eine Drehbewegung der Turbinenwelle hinunterfließt.
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