ہوائی جہاز کے انجن بلیڈ کا بنیادی علم

ٹربائن بلیڈ کا تعارف

ٹربائن انجن میں بدترین کام کرنے والے حالات والا جزو بھی سب سے اہم گھومنے والا جزو ہے۔ ہوائی جہاز کے انجنوں کے گرم اجزاء میں ، ٹربائن بلیڈ کو انجن اسٹارٹ اپ اور شٹ ڈاؤن سائیکل کے دوران اعلی درجہ حرارت گیس کے کٹاؤ اور درجہ حرارت میں تبدیلی کا نشانہ بنایا جاتا ہے ، اور روٹر بلیڈ کو تیز رفتار سے سنٹرفیوگل فورس کا نشانہ بنایا جاتا ہے۔ اس مواد کی ضرورت ہے کہ کافی اعلی درجہ حرارت کی ٹینسائل طاقت ، برداشت کی طاقت ، رینگنے کی طاقت ، نیز اچھی تھکاوٹ کی طاقت ، آکسیکرن مزاحمت ، گیس کے سنکنرن مزاحمت اور مناسب پلاسٹکٹی۔ اس کے علاوہ ، طویل مدتی تنظیمی استحکام ، اچھے اثرات کی طاقت ، کاسٹیبلٹی اور کم کثافت کی بھی ضرورت ہے۔

جدید ہوائی جہاز کے انجنوں کا گیس انلیٹ درجہ حرارت 1380 ڈگری تک پہنچ جاتا ہے اور زور 226KN تک پہنچ جاتا ہے۔ ٹربائن بلیڈوں کو ایروڈینامک اور سینٹرفیوگل فورسز کا نشانہ بنایا جاتا ہے ، جس میں بلیڈوں کے ساتھ تقریبا 140 ایم پی اے کا تناؤ ہے۔ بلیڈ کی جڑ اوسطا 280 ~ 560MPA ہے ، اور اسی طرح کے بلیڈ جسم کا درجہ حرارت 650 ~ 980 ڈگری ہے ، اور بلیڈ کی جڑ تقریبا 7 760 ڈگری ہے۔

ٹربائن بلیڈ کی کارکردگی کی سطح (خاص طور پر درجہ حرارت برداشت کرنے کی گنجائش) انجن کے ماڈل کی اعلی درجے کی سطح کا ایک اہم اشارے بن گئی ہے۔ ایک لحاظ سے ، مستقبل کے انجن بلیڈوں کا معدنیات سے متعلق عمل انجن کی کارکردگی کا براہ راست تعین کرتا ہے اور یہ ایک قومی ہوا بازی کی صنعت بھی ہے۔ سطح کا ایک اہم نشان۔

بلیڈ کی شکل کا ڈیزائن

چونکہ بہت سارے بلیڈ موجود ہیں ، اگر وہ سیدھے باقاعدہ شکلوں میں ڈیزائن کیے گئے ہیں ، لہذا بہت ساری پروسیسنگ ٹکنالوجی کو کم کیا جاسکتا ہے ، لہذا ڈیزائن کی دشواری کو کم کیا جاسکتا ہے ، اور بہت سارے اخراجات کم کیے جاسکتے ہیں۔ تاہم ، زیادہ تر بلیڈ مڑے ہوئے اور مڑے ہوئے ہیں۔

میں پہلے آپ کو پتیوں کے کچھ بنیادی تصورات متعارف کراتا ہوں۔

پہلے ، رنر کیا ہے؟ ذیل میں دو عام رنر آریگرام ہیں۔

کمپریسر فلو ڈایاگرام

ٹربائن فلو راہ ڈایاگرام

دوم ، حقیقت پسندی کی رفتار کے لئے حساب کتاب کا فارمولا کیا ہے؟ فلو چینل میں ، مختلف ریڈی میں طفیلی رفتار مختلف ہوتی ہے (یہ نیچے دیئے گئے اعداد و شمار میں حساب کتاب کے فارمولے کے مطابق حاصل کیا جاسکتا ہے)

تیز رفتار تیز رفتار ، ہوا کے بہاؤ کے حملے کا زاویہ کیا ہے؟ ہوا کے بہاؤ کے حملے کا زاویہ ہوا کے بہاؤ اور بلیڈ کی رفتار کی سمت سے متعلق بلیڈ راگ کے درمیان زاویہ ہے۔

ہوائی جہاز کے ونگ کو بطور مثال لے کر ، ہوا کے بہاؤ کے حملے کا زاویہ دکھایا گیا ہے۔ اگلا ، کیوں بلیڈ کو مڑا جانا چاہئے اس کی وضاحت کیوں کی گئی ہے؟ چونکہ فلو چینل میں مختلف ریڈی میں طفیلی رفتار مختلف ہوتی ہے ، لہذا مختلف رداس قدیم سطح پر ہوا کے بہاؤ کے حملے کا زاویہ بہت مختلف ہوتا ہے۔ بلیڈ کی نوک پر ، بڑے رداس اور بڑی طفیلی رفتار کی وجہ سے ، حملے کا ایک بڑا مثبت زاویہ پیدا ہوتا ہے ، جس کے نتیجے میں بلیڈ کے پچھلے حصے پر ہوا کے بہاؤ کی سنگین علیحدگی ہوتی ہے۔ بلیڈ کی جڑ پر ، چھوٹے رداس اور چھوٹی سی طفیلی رفتار کی وجہ سے ، حملے کا ایک بڑا منفی زاویہ پیدا ہوتا ہے ، جس کے نتیجے میں بلیڈ کے بلیڈ بیسن پر ہوا کے بہاؤ کی سنگین علیحدگی ہوتی ہے۔

لہذا ، سیدھے بلیڈوں کے لئے ، سوائے قریب کے وسط قطر کے ایک حصے کے جو اب بھی کام کرسکتا ہے ، باقی حصے سنجیدہ ہوا کے بہاؤ سے علیحدگی پیدا کریں گے ، یعنی سیدھے بلیڈوں کے ساتھ کام کرنے والے کمپریسر یا ٹربائن کی کارکردگی انتہائی خراب ہے ، اور یہاں تک کہ اس مقام تک بھی پہنچ سکتی ہے جہاں وہ بالکل کام نہیں کرسکتی ہے۔ یہی وجہ ہے کہ بلیڈ کو مڑا جانا چاہئے۔

ترقی کی تاریخ

چونکہ ہوائی جہاز کے انجنوں کی طاقت میں اضافہ ہوتا جارہا ہے ، یہ کمپریسر انلیٹ درجہ حرارت میں اضافہ کرکے حاصل کیا جاتا ہے ، جس میں اعلی اور اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت کے ساتھ جدید بلیڈ کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے۔ درجہ حرارت کے اعلی حالات کے علاوہ ، گرم اینڈ بلیڈوں کا کام کرنے والا ماحول بھی انتہائی دباؤ ، اعلی بوجھ ، اعلی کمپن ، اور اعلی سنکنرن کی انتہائی حالت میں ہے ، لہذا بلیڈوں کو انتہائی اعلی جامع کارکردگی کی ضرورت ہے۔ اس کے لئے بلیڈ کو خصوصی طور پر میٹرکس ڈھانچے (سنگل کرسٹل ڈھانچے) بنانے کے لئے خصوصی مصر دات (اعلی درجہ حرارت کے مرکب) اور خصوصی مینوفیکچرنگ کے عمل (صحت سے متعلق کاسٹنگ پلس دشاتمک استحکام) سے بنائے جانے کی ضرورت ہے۔

پیچیدہ سنگل کرسٹل کھوکھلی ٹربائن بلیڈ موجودہ اعلی تھرسٹ ٹو وزن تناسب انجنوں کی بنیادی ٹکنالوجی بن چکے ہیں۔ یہ جدید سنگل کرسٹل مصر دات کے مواد کی تحقیق اور استعمال ہے اور ڈبل دیواروں والے الٹرا ایئر ٹھنڈا سنگل کرسٹل بلیڈ مینوفیکچرنگ ٹکنالوجی کا خروج ہے جس نے سنگل کرسٹل تیاری کی ٹکنالوجی کو آج کے جدید ترین فوجی اور تجارتی ہوا بازی کے انجنوں میں کلیدی کردار ادا کرنے کے قابل بنایا ہے۔ فی الحال ، سنگل کرسٹل بلیڈ نہ صرف تمام جدید ہوا بازی کے انجنوں پر نصب کیے گئے ہیں ، بلکہ ہیوی ڈیوٹی گیس ٹربائنوں میں بھی تیزی سے استعمال ہوتے ہیں۔

سنگل کرسٹل سوپرالائوز ایک قسم کے جدید انجن بلیڈ میٹریل ہیں جو مساوات والے کرسٹل اور دشاتمک کالم کرسٹل کی بنیاد پر تیار ہوتے ہیں۔ 1980 کی دہائی کے اوائل سے ، سنگل کرسٹل سپرالائوز جیسے PWA1480 اور رینین 4 کی پہلی نسل مختلف قسم کے ہوائی جہاز کے انجنوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی رہی ہے۔ 1980 کی دہائی کے آخر میں ، پی ڈبلیو اے 1484 اور رینین 5 کی نمائندگی کرنے والے سنگل کرسٹل سوپروالی بلیڈ کی دوسری نسل بھی وسیع پیمانے پر اعلی درجے کے ہوائی جہاز کے انجنوں جیسے CFM56 ، F100 ، F110 ، اور PW4000 میں استعمال کی گئی تھی۔ اس وقت ، ریاستہائے متحدہ میں سنگل کرسٹل سپرلولائیوں کی دوسری نسل پختہ ہوگئی ہے اور وہ فوجی اور سویلین ہوائی جہاز کے انجنوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔

پہلی نسل کے سنگل کرسٹل مرکب کے مقابلے میں ، دوسری نسل کے سنگل کرسٹل مرکب کی نمائندگی کرتے ہوئے پی ڈبلیو کے پی ڈبلیو اے 1484 ، آر آر کے سی ایم ایس ایکس -4 ، اور جی ای کے رینی 5 نے اپنے آپریٹنگ درجہ حرارت کو 30 ڈگری کا اضافہ کرکے مولیوڈینم کے درمیان 30 ڈگری کا اضافہ کیا ہے اور اس میں تیزی سے اضافہ کیا ہے۔

تیسرے سنگل کرسٹل ایلائی رینی این 6 اور سی ایم ایس ایکس -10 میں ، مصر دات کی تشکیل کو ایک قدم میں بہتر بنایا گیا ہے ، بڑے جوہری رداس کے ساتھ ناقابل تحلیل عناصر کے کل مواد میں اضافہ ہوا ہے ، خاص طور پر 5WT سے زیادہ رینیم کا اضافہ ، جو اعلی درجہ حرارت کی زندگی کو نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے ، جس کی وجہ سے اعلی درجہ حرارت کی زندگی کو نمایاں طور پر بہتر بنایا جاتا ہے ، جس میں 150 کی اعلی درجہ حرارت کی زندگی میں نمایاں طور پر بہتری آتی ہے۔ تقریبا 10 گھنٹوں میں ، اور اس میں تھرمل تھکاوٹ ، آکسیکرن اور تھرمل سنکنرن کے خلاف اعلی طاقت کی مزاحمت بھی ہے۔

امریکہ اور جاپان نے سنگل کرسٹل مرکب کی چوتھی نسل کو یکے بعد دیگرے تیار کیا ہے۔ روتھینیم کو شامل کرکے ، مصر کے مائکرو اسٹرکچر کے استحکام کو مزید بہتر بنایا گیا ہے ، اور طویل مدتی اعلی درجہ حرارت کی نمائش کے تحت رینگنے والی طاقت میں اضافہ کیا گیا ہے۔ 1100 ڈگری پر اس کی برداشت کی زندگی دوسرے واحد کرسٹل مصر سے 10 گنا زیادہ ہے ، اور آپریٹنگ درجہ حرارت 1200 ڈگری تک پہنچ گیا ہے۔ اسی نسل کی واحد کرسٹل ساخت ذیل میں دکھائی گئی ہے۔

بلیڈ بیس میٹریل اور مینوفیکچرنگ ٹکنالوجی

اعلی درجہ حرارت کے کھوٹ بلیڈ کو خراب کردیا گیا

ناقص اعلی درجہ حرارت کے مرکب کی نشوونما کی تاریخ 50 سال سے زیادہ ہے۔ گھریلو ہوائی جہاز کے انجن بلیڈوں کے لئے عام طور پر استعمال ہونے والے ناقص اعلی درجہ حرارت کے مرکب کو ٹیبل 1 میں دکھایا گیا ہے۔ ایلومینیم ، ٹائٹینیم ، ٹنگسٹن اور مولیبڈینم مواد میں اعلی درجہ حرارت کے مرکب میں اضافے کے ساتھ ، مادی خصوصیات میں بہتری آتی ہے ، لیکن گرم کام کی کارکردگی میں کمی واقع ہوتی ہے۔ مہنگے ملاوٹ والے عنصر کوبالٹ کو شامل کرنے کے بعد ، مادے کی جامع کارکردگی کو بہتر بنایا جاسکتا ہے اور اعلی درجہ حرارت کے ڈھانچے کے استحکام کو بہتر بنایا جاسکتا ہے۔

بلیڈ ہوائی جہاز کے انجنوں کے کلیدی حصے ہیں ، اور ان کی تیاری کا حجم انجن مینوفیکچرنگ کے کل حجم کا تقریبا 30 30 فیصد ہے۔

ہوائی جہاز کے انجن بلیڈ پتلی دیواروں والے اور آسانی سے خراب شدہ حصے ہوتے ہیں۔ ان کی اخترتی کو کنٹرول کرنے اور ان پر موثر انداز میں اور اعلی معیار کے ساتھ عمل کرنے کا طریقہ بلیڈ مینوفیکچرنگ انڈسٹری میں ایک اہم تحقیقی موضوع ہے۔

اعلی کارکردگی والے سی این سی مشین ٹولز کے ظہور کے ساتھ ، ٹربائن بلیڈوں کی تیاری کے عمل میں بھی بڑی تبدیلیاں آئیں۔ صحت سے متعلق سی این سی مشینی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے پروسیس کیے جانے والے بلیڈ میں اعلی صحت سے متعلق اور مختصر مینوفیکچرنگ سائیکل ہوتے ہیں ، عام طور پر چین میں 6 سے 12 ماہ (نیم تیار کرنے والی مشینی)۔ اور بیرون ملک 3 سے 6 ماہ (کوئی باقی مشینی نہیں)۔