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现代喷气发动机已经完全改变了我们的旅游方式,进行业务和与世界连接。这错综复杂的脚的工程已经帮助把我们的世界在一起,将有可能对航空旅行的未来产生巨大影响。
喷气发动机的工作原理是一样的。一个大风扇位于前面的发动机吸入大量空气,然后分成两个部分。一段指导空气通过的核心引擎和其他绕过核心通过导管周围整个引擎。发动机的空气绕过负责大量的力量,推进引擎。
到达核心是被迫的空气压缩机,使空气压力上升。压缩机是由一系列的刀片连接到轴。
然后压缩空气与燃气混合并点燃发动机燃烧室内部。燃烧的气体然后扩大和强行通过喷嘴位于后面的引擎。手臂前进的引擎。
在经过喷嘴之前,热空气穿过另一组叫涡轮机的叶片。旋转涡轮使压缩机旋转。
短的历史
弗兰克·惠特尔,英国飞行员,设计和专利在1930年首次涡轮喷气发动机。然而,直到1941年之前,他看到他的第一次成功飞行。发动机有一个多级压缩机、燃烧室、涡轮和在建设现代喷气发动机喷嘴类似我们今天仍在使用。
大约在同一时间,惠特尔是完善他的引擎在英格兰,汉斯·冯·奥是构建一个类似的引擎在德国。
1939年,燃气涡轮发动机驱动德国Heinkel他178年世界上第一个成功的涡轮喷气动力飞行。
从这些卑微通用电气建立了美国第一个喷气发动机为美国陆军空军喷气式飞机。
喷气发动机是如何工作的?
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一系列的轻量级,强,耐腐蚀和耐热材料对于任何喷气发动机的成功至关重要。亚博网站下载
就是这样一个钛材料在现代喷气发动机设计中起着举足轻重的作用。它的强度重量比和抗高温使其航天应用的理想人选。
多年来一直与其它金属钛,镍和铝等创建材料提供独特的特点帮助工程师开发更高效的发动机。亚博网站下载
风机叶片系统
风机叶片必须运行在极端的温度和条件的整个一生引擎通常达到10000航班。
叶片旋转3300次每分钟提示1730 Km / h的速度。每个叶片的向心力底部在旋转达到900牛顿。
他们将承受极端天气,甚至影响鸟类或其他小物件。因此选择合适的材料是至关重要的。
现代风机叶片是由一块钛合金约10公斤质量,高100厘米,宽40厘米。
一个方法用于制造的风机叶片使用两个叶片表皮的形状从熔融钛热压机。一旦形成了叶片去掉时,焊接一个伴侣,与空腔的中心。然后该腔充满钛蜂窝结构强度增加。
压缩空气
压缩机叶片设计提供高压空气在燃烧室。随着压力的增加空气的温度也会增加。
压缩机叶片需要高强度处理强调,在此过程中发生的范围。他们还需要高温抗腐蚀,抗变形,重量轻。
镍基合金通常用作他们能保持他们的力量在温度高于700⁰C和有良好的耐腐蚀性能。
压缩机叶片通常由叶片形成蜡的副本,然后在陶瓷泥浆淹没它们。后加热直到硬蜡融化,熔融金属腔注入留下的蜡。
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燃烧室
一旦离开了压缩机的空气进入燃烧室。这里添加燃料和空气减速,以确保燃烧时燃烧。
在燃烧的空气温度可以达到2100⁰C。大部分金属融化在1600 C⁰确保引擎不融化,里面内衬先进陶瓷热涂料提供优良的耐热性。
这些涂料传热慢35倍比使用的金属和250微米厚。结果减少金属的温度大约是300⁰C。
燃烧室是传统钛合金制成,旨在提高其延性。加热后,钛是注入一系列复杂的模具。然后部分焊接在一起,安装在引擎。
涡轮
最后阶段的涡轮喷气发动机。它是由一系列的刃的光盘由镍基超合金、收集能量从高温气体离开燃烧室。这种能量是用来驱动压缩机和风扇。
与每个叶片旋转涡轮经历极端条件下在10000 RPM导致高水平的离心负荷。
温度可以达到1600⁰C和金属在这些温度容易产生蠕变。为了避免这种叶片采用先进的冷却系统,一层薄薄的清凉的空气压缩机的外套表面。这种方法非常有效,如果应用到叶片的冰放在传统的烤箱,它将无限期地冻结。
每个刀片也涂在一个先进陶瓷材料旨在保护他们免受高温生产。
向前飞行
国际机构的压力迫使航空航天工业生产更高效的发动机。
项目由U。年代空军发展更先进的引擎能够最大化效率和被称为“adaptive-cycle喷气发动机”。不同于传统的喷气发动机,最有效的一个单点飞行,这些新时代引擎能够改变他们绕过比率为各种不同的速度和高度。
该国其他的项目包括一个新的研究和发展设施由劳斯莱斯弗吉尼亚理工大学和弗吉尼亚大学。设施的重点是开发下一代引擎为英国公司。
无论未来的喷气发动机很明显,材料科学的发展将发挥关键作用。亚博网站下载亚博老虎机网登录
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