2 мин. чтения
6/23/2023 10:57:00 AM

Керамика, напечатанная на 3D-принтере, может повысить топливную эффективность газовых турбин

Команда, в которую входят исследователи из штата Пенсильвания, недавно напечатала на 3D-принтере компонент турбины из керамики, которая более термоустойчива, чем обычные металлы. Полученный компонент обладает сложными функциями внутреннего охлаждения, которые позволяют ему выдерживать более высокие температуры и, как следствие, повышать топливную экономичность.

Featured Image Фото: Кейт Майерс / Штат Пенсильвания

Исследователи представят свои методы и результаты на технической конференции и выставке ASME 2023 Turbomachinery, которая пройдет 26–30 июня в Бостоне. Их работа будет опубликована в сборнике трудов конференции, а также рекомендована к публикации в журнале ASME Journal of Turbomachinery.

«Существует достаточное количество исследований по керамическим материалам для газовых турбин, но не многие из них создали детали реалистичной формы, потому что производство очень сложно сделать», — сказал соавтор статьи Стивен Линч, доцент кафедры машиностроения в штате Пенсильвания. «Этот процесс был уникален тем, что мы могли очень легко и очень дешево создавать детали сложной формы».

Исследователи использовали оптимизацию дизайна и новую технику для 3D-печати, также известную как аддитивное производство, — более термостойкие аэродинамические профили с использованием керамического материала, полученного из полимера. Эти компоненты турбины представляют собой лепесткообразные лопасти, которые постоянно перенаправляют горячий газ внутри газотурбинного двигателя для извлечения энергии. Эта энергия частично используется для питания остальной части двигателя, а остальная часть становится тягой для самолета или мощностью для вращения электрического генератора.

«Мы работали с сотрудниками из Колорадской горной школы и Университета Вайоминга, которые встроили керамические волокна в керамику с аддитивной печатью», — сказал Линч, объяснив, что эта керамика, полученная из полимеров, создается путем обжига пластиковой основы в печи. «Мы адаптировали это для создания этих аэродинамических профилей турбин, но также использовали свободу проектирования аддитивного производства для создания внутренних функций, которые значительно повышают эффективность охлаждающего воздуха внутри лопасти».

Используя 3D-печать в сочетании с керамикой, полученной из полимера, исследователи смогли создать точные формы, необходимые для того, чтобы выдерживать больше тепла и хорошо работать в газовых турбинах. Команда протестировала детали на высокоскоростном каскадном объекте штата Пенсильвания, расположенном в лаборатории Steady Thermal Aero Research Turbine Lab.

Оригинал статьи:

Design and Cooling Performance of Additively Manufactured Ceramic Turbine Vanes. 🔗

Получи бесплатную еженедельную рассылку со ссылками на репозитории и лонгриды самых интересных историй о стартапах 🚀, AI технологиях 👩‍💻 и программировании 💻!
Присоединяйся к тысячам читателей для получения одного еженедельного письма

Подписывайся на нас:

Нашли ошибку в тексте? Напишите нам.

Добавляй ЛРНЧ в свою ленту Google Новостей.
Читайте далее 📖

Новый метод 3D-печати строит конструкции из двух металлов

6/23/2023 · 2 мин. чтения

Новый метод 3D-печати строит конструкции из двух металлов

Век попыток Японии укротить землетрясения

8/31/2023 · 2 мин. чтения

Век попыток Японии укротить землетрясения