Termal to'siq qoplamasi: og'ir gaz turbinasi pichoqlarining asosiy himoyasi
Nisbatan yuqori issiqlik ishini konvertatsiya qilish samaradorligi tufayli og'ir gaz turbinasi energiya ishlab chiqarish va kema haydash sohasidagi eng asosiy uskunadir, chunki yuqori darajadagi og'ir gaz turbinasini ishlab chiqish texnologiyasi juda murakkab, shuning uchun og'ir gaz turbinasi ham shunday nomlanadi. Xitoyning sanoat va kemasozlik sohasining quvvat yuragi. Hozirgacha Xitoy 50 MVt toifadagi og'ir gaz turbinasini muvaffaqiyatli ishlab chiqdi va F sinfidagi 50 MVt og'ir gaz turbinasini noldan boshlab muvaffaqiyatga erishdi. Hozirgi vaqtda Xitoy prototip dizayni, asbob-uskunalar ishlab chiqarish va sinovdan o'tkazishning uchligini amalga oshirib, og'ir vaznli gaz turbinalarining uchta asosiy tizimini qurishni takomillashtirmoqda. Xitoy, shuningdek, og‘ir yuk ko‘taruvchi gaz turbinalarini loyihalash va ishlab chiqarish texnologiyasini to‘liq o‘zlashtirgan dunyoning beshinchi davlatiga aylandi.
termal to'siq qoplamasi
Issiqlik to'siqni qoplamasi odatda metall biriktiruvchi pastki qatlam va keramik sirt qatlamidan iborat bo'lib, biriktiruvchi pastki qatlam odatda MCrAlY (M Ni, Co yoki Ni + Co) qotishmasidan tayyorlanadi, bu asosan bir nechta ta'sirlar uchun javobgardir. o'tish davri issiqlik mos kelmasligi, oksidlanish qarshiligi va korroziyaga chidamliligi, seramika sirt qatlami odatda Y2O3 barqaror ZrO2 dan tayyorlanadi, bu asosan issiqlik izolyatsiyasi rolini o'ynaydi. Yaxshi yuqori haroratli oksidlanishga chidamliligi, eroziyaga chidamliligi va issiqlik izolyatsiyasi xususiyatlari tufayli u uyda va chet elda tuproqli og'ir gaz turbinalari uchun eng ilg'or yuqori haroratli himoya qoplamalaridan biriga aylandi.
Aviatsiya sanoatining rivojlanishi bilan turbinali dvigatelning tortishish og'irligi nisbati tobora ortib bormoqda va turbinaning kirish harorati yuqori va yuqori bo'lib bormoqda. Uyda va chet elda materiallarni tadqiq qilish tarixiga ko'ra, qisqa vaqt ichida materiallardan foydalanish haroratini oshirish orqali turbina pichoqlarining yuqori haroratga chidamliligini yaxshilash juda qiyin. Mumkin bo'lgan usul - turbina pichog'ining substratiga issiqlik to'siqni qoplamini qo'llash, uning foydalanish haroratini oshirishdir. Termal to'siqni qoplash texnologiyasining kelajakdagi rivojlanishi quyidagi jihatlarga qaratiladi:
(1) Keyingi avlod supersonik dvigateli uchun mos bo'lgan yangi termal to'siq qoplamali material tizimini tadqiq qilish va ZrO2 o'rnini bosadigan yaxshiroq faza barqarorligi, past sinterlash tezligi va issiqlik o'tkazuvchanligi bo'lgan keramika materiallarini toping.
(2) Mavjud qoplama tizimining materiali va tayyorlash jarayonini optimallashtirish va mexanizmni o'rganish, shu jumladan Y bog'lovchi qatlamining tarkibi, YSZ keramikasining yangi barqaror oksidini tanlash, qoplama mikro tuzilishini takomillashtirish va optimallashtirish. shuningdek, qoplamaning ish harorati, xizmat muddati va issiqlik izolyatsiyasi ko'rsatkichlarini yaxshilash uchun gradient qoplama texnologiyasini yanada o'rganish.
(3) Issiqlik to'siqni qoplamasining issiqlik izolyatsiyasi ta'siri, qoplamaning issiqlik izolyatsiyasi holati, ya'ni harorat gradienti bo'yicha tadqiqotlar eksperimental simulyatsiya orqali sinovdan o'tkaziladi va issiqlik o'tkazuvchanligiga ko'ra issiqlik uzatish nazariyasi bilan birlashtiriladi. qoplama materiali, kutilayotgan issiqlik izolyatsiyasi ta'siri va issiq so'nggi komponentlarning ish muhiti, qoplama qalinligini oqilona loyihalash uchun asos yaratish va qoplamani yaxshilash bo'yicha yo'nalishlarni ta'minlash.
(4) Termal to'siqni qoplash muddatini bashorat qilish modelini qo'shimcha o'rganish uchun, agar termal to'siq qoplamasi turbinali dvigatelning yuqori xavfli qismlariga qo'llanilsa, xavfsizlikni ta'minlash uchun dvigatelning ishlash muddatini bashorat qilish tizimini yaratish kerak. Shu sababli, issiqlik to'siqni qoplamasining parchalanish mexanizmini va xizmat ko'rsatish sharoitida mexanik xatti-harakatlarni va hokazolarni yanada o'rganish, qoplamaning xizmat qilish muddatini to'g'ri baholash uchun nisbatan mukammal hayotni bashorat qilish modelini yarating va ishonchli kafolatni ta'minlaydi. termal to'siq qo'yishning amaliy qo'llanilishi.
(5) Qoplama va substrat o'rtasidagi bog'lash kuchini, qoplamaning yorilish darajasini, faza o'zgarishi darajasini va boshqa xususiyatlarni aniq tavsiflash uchun yangi qoplama ishlashini sinovdan o'tkazish texnologiyasini, ayniqsa buzilmaydigan sinov texnologiyasini ishlab chiqing. qoplama sifatini yaxshiroq nazorat qilish.
Og'ir gaz turbinalari samarali issiqlik va ishni o'zgartirish qobiliyati tufayli energiya ishlab chiqarish va dengiz haydovchisi sohasida asosiy o'rinni egallaydi. Asosiy texnologiyalardan biri sifatida Termal Bariyer Qoplamasi (TBC) xizmat ko'rsatish haroratini yaxshilash va turbina pichoqlarining ishlash muddatini uzaytirishda muhim rol o'ynaydi. Xitoy bu sohada ajoyib yutuqlarga erishdi, og'ir yuk ko'taruvchi gaz turbinalarini loyihalash va ishlab chiqarishni muvaffaqiyatli o'zlashtirdi. Issiqlik to'siqni qoplamasi odatda metall bilan bog'langan pastki qatlam va seramika sirt qatlamidan iborat bo'lib, ularning pastki qatlami asosan o'tish davri termal mos kelmasligi, oksidlanish qarshiligi va korroziyaga chidamliligi rolini o'z zimmasiga oladi, sirt qatlami asosan issiqlik izolyatsiyasi ta'sirini o'ynaydi. . Kelajakdagi tadqiqotlar yangi material tizimlarini ishlab chiqish, mavjud qoplama jarayonlarini optimallashtirish, issiqlik izolyatsiyasini yaxshilash, umr bo'yi bashorat qilish modellarini yaratish va qoplamaning ishlashi va ishonchliligini yanada yaxshilash uchun qoplamaning ishlashini tekshirishning yangi usullarini ishlab chiqishga qaratilgan.
