Каков состав материала лопаток авиационного компрессора?

Я читал, что лопатки авиационных компрессоров обычно делают из титана. Мне было любопытно, почему титан был выбран в качестве материала для лопаток авиационного компрессора? Какие сплавы используются и используются ли альтернативные материалы в конструкции таких лопастей?

@mins компрессор - это холодная секция
@Federico: Да, но, несмотря на название, ответы охватывают все части двигателя, включая компрессор.
Титановые сплавы используются в качестве материалов для лопаток компрессоров в современных двигателях, но я не могу предоставить никаких официальных источников.
Простой ответ: титан легкий и прочный и подходит для температурного диапазона компрессора. JT3D, RB211, JT9D, Olympus, Spey, CF6 используют титановый диск или лезвия. Согласно «Разработка материалов для газовых турбин, GW Meetham», стр. 73.
Но для высокоскоростных самолетов сверхзвуковой впускной поток может сильно нагреваться, когда достигает двигателя, поэтому вся холодная секция может быть на 200 К горячее, чем у низкоскоростного двигателя. Это было проблемой, потому что двигатели, независимо от варианта их использования, обычно имеют общую сердцевину (газогенератор). Например, D30 на MIG31 нуждается в распылении метанола на впуске для охлаждения всасываемого потока и защиты компрессора, двигатель SR71 не может развивать полную тягу, потому что горячий впуск может нарушить работу компрессора.
@user3528438 user3528438 Рассматривали ли вы возможность собрать свои комментарии в ответ на этот вопрос?

Ответы (2)

Нашел ссылку на "высококачественную сталь" и на титан. Согласно книге (бумажного формата), параметром, определяющим размеры компрессора, является периметральная скорость (концевая скорость) лопастей. ты 2 .

  • Для стали: максимум ты 2 = 450 м/с. При общей температуре на входе 300 К степень повышения давления составляет 4,2.

  • Для титана с более высоким отношением прочности к массе: ты 2 может достигать 500 м/с, что приводит к коэффициенту давления 6.

Книга была написана во времена двигателей B757/767, поэтому могут быть более современные материалы.

Также обратитесь к этому ответу.

Обновлять

Более свежая ссылка содержится в этой презентации для двигателя Trent 1000:

  1. Лопасти вентилятора и компрессора низкого давления изготовлены из титанового сплава, содержащего небольшое количество Fe, V, O и Al.
  2. Компрессор IP: 8 ступеней титановых лопастей.
  3. Компрессор высокого давления: 6 ступеней титановых лопаток.

Причина выбора титана заключается в том, что до определенной температуры титан имеет наибольшую удельную прочность (соотношение прочность/масса), а в компрессоре температуры остаются ниже температуры перехода для никелевых сплавов:

введите описание изображения здесь

Какая температура на входе? 300К чуть выше комнатной температуры.
Температура на входе равна температуре окружающей среды плюс Δ Т от компрессии во впускном коллекторе двигателя

Самый известный из них — Nimonic 263, который состоит из 50% никеля и 20% хрома и создан с добавками титана и алюминия. Используется в двигателях Конкорд.

https://en.wikipedia.org/wiki/Нимоник

Спасибо. Но, судя по предоставленному вами сайту, это относится к лопаткам турбин из-за способности выдерживать высокие температуры. Вы случайно не знаете, какой материал подойдет для секции компрессора?
Каков состав материала лопаток авиационного компрессора?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v