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为什么不使用金属钨作为空气动力发动机?

它有太多的缺点:太重,太硬,太多不能携带,但钨的使用是有限的。
航空专家将回答您的问题并传播他们对发动机叶片材料的了解。
这种钨金属是一种具有明显优点和缺点的金属。
高密度,高硬度和高熔点
3410°C的熔点是所有非合金金属的最高熔点,非常硬,莫氏硬度为7。
5;密度也很高,达到19;
25年
钨广泛用于军事工业,但很少用于航空发动机工业。
由于密度太高,使用受到限制。
这很好理解。在航空发动机领域,需要改进的是推重比。有两种方法可以增加推/重比。假设恒定重量增加推力或减小重量而不改变推力。
减小电动机的重量比增加推力更有效。
钨的密度是2铁。
5次,5次钛。在这种材料中,重量呈指数增长,但这显然是不合适的。
电机叶片不能使用高密度材料。当电动机高速旋转时,叶片产生的离心力超过10吨。
当使用钨作为高密度金属时,可以估计离心力将达到几百吨。没有能够承受如此大的离心力的材料。一旦发动机旋转,它就会坍塌。
高熔点是一个非常好的优点,但发动机尚未使用高熔点材料。
发动机最重要的指标是涡轮机的前部温度T4,主发动机的当前涡轮机温度约为1700K。例如,中国10台涡扇发动机的温度T4处于这个水平。
美国F119发动机优于我们的发动机,T4温度为1900 K,推/重比为11。
T4温度每增加200 K就可以产生新一代发动机,这个过程大约需要20年。在目前科学技术水平的人文科学水平上,它是2300 K的极限。
熔点太高,没有实际意义。
硬度太硬,但不好。
与大多数人的理解不同,电机叶片的材料需要具有优异的硬度和甚至可用的材料。
发动机的叶片不仅在运行期间经受高径向张力,而且还在叶片上施加高轴向力。刀片需要更好的韧性,因为它甚至可以被气流轻微弯曲。
同时,刀片尖端和嵌入通道壁之间的空间恰好是头发的大小。在热膨胀和收缩的影响下,叶片的尖端摩擦在壁上。通常,本部分使用便携式材料。
即使刮伤,也不会发生脆性断裂。
为了保护内部空气回路的完整性,涡轮机叶片甚至确保了小的磨损层。
在涡轮叶片的末端确保一定量的磨损余量。挖掘机还需要处理任何可能随时发生的异物。
如果硬度不好,碎片就会消失。
发动机的叶片很快就会破裂,如果多余的部件损坏,弯曲或变形,材料的硬度不是大问题。
这种材料也是不利的。在高温的情况下,它容易与空气中的氧气和氮气反应并且易于变脆。
通常,用于航空发动机发动机的材料必须耐高温,重量轻和柔韧性。显然,钨没有这些特性。
尽管在航空发动机中并不经常使用,但钨仍然用于许多军事领域,例如导弹,炸弹和装甲穿孔。这些位置可以使用钨材料。


发布于:2019-07-04

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