冷式叶片英文解释翻译、冷式叶片的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【机】 colling blade
分词翻译:
冷的英语翻译:
cold; cold in manner; shot from hiding
【医】 algor; cry-; crymo-; cryo-; krymo-; kryo-; psychro-
式的英语翻译:
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【医】 F.; feature; formula; Ty.; type
叶片的英语翻译:
lamina
【医】 blade; lamina; laminae
专业解析
冷式叶片(Cooled Blade) 指在高温燃气轮机(如航空发动机、燃气轮机)中,采用主动冷却技术以防止材料因高温而失效的涡轮叶片。其核心在于通过内部冷却通道或外部气膜,将相对低温的冷却介质(通常是压气机引出的空气)导入叶片内部或表面,带走热量,显著降低叶片金属温度,使其能在远超材料熔点的燃气环境中安全工作。
详细解释:
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核心功能与目的:
- 高温防护: 现代燃气轮机追求高效率和高推重比,涡轮前燃气温度(TET)通常高达1700°C甚至更高,远超镍基高温合金的熔点(约1300-1400°C)。冷式叶片通过冷却技术,将叶片实际金属温度控制在材料允许的工作范围内(通常低于1000°C),防止叶片熔化、蠕变、氧化烧蚀和热疲劳失效。
- 提升效率与可靠性: 允许使用更高的燃气温度,从而提高热效率和发动机推力/功率输出,同时保障叶片在极端环境下的结构完整性和使用寿命。
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主要冷却技术:
- 内部冷却(Internal Cooling): 叶片内部设计有复杂的蛇形通道或扰流结构(如肋、针肋)。冷却空气流经这些通道,通过对流换热带走热量。关键技术包括冲击冷却(冷却空气高速冲击叶片内壁特定区域)和扰流强化换热。
- 气膜冷却(Film Cooling): 在叶片表面(尤其是前缘、压力面和吸力面)开设密集的小孔或缝隙。冷却空气通过这些孔/缝流出,在叶片表面形成一层相对低温的“气膜”,将高温燃气与叶片表面隔离开来,同时带走部分热量。这是目前最广泛使用的外部冷却技术。
- 发散冷却(Transpiration Cooling): 叶片采用多孔材料制造,冷却空气从叶片内部通过微孔均匀渗出到整个表面,形成更均匀的冷却气膜。技术难度高,应用相对较少。
- 复合冷却(Combined Cooling): 实际应用中,高性能叶片(如高压涡轮第一级叶片)通常结合多种冷却技术,例如内部对流冷却+冲击冷却+外部气膜冷却,以达到最佳的冷却效果。
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设计挑战与关键参数:
- 冷却效率(Cooling Effectiveness, η): 衡量冷却效果的指标,定义为 η = (T_g - T_m) / (T_g - T_c),其中 T_g 为燃气温度,T_m 为叶片金属温度,T_c 为冷却空气温度。η 越高,冷却效果越好。
- 冷却空气消耗量: 用于冷却的空气通常从压气机中抽取,这部分空气不参与燃烧做功,会降低发动机效率。设计目标是在保证叶片安全的前提下,最小化冷却空气用量。
- 结构强度与寿命: 复杂的内部冷却通道和表面气膜孔会削弱叶片结构强度,并可能成为应力集中点和疲劳裂纹源。需要在冷却效果和结构完整性之间取得平衡。
- 制造工艺: 冷式叶片(尤其是带有复杂内腔和密集气膜孔的叶片)制造工艺复杂,成本高昂,通常采用精密铸造(如熔模铸造)或增材制造(3D打印)技术。
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应用领域:
- 主要应用于航空发动机(涡扇、涡喷、涡轴、涡桨)的高压涡轮和低压涡轮叶片。
- 地面燃气轮机的涡轮叶片。
- 火箭发动机涡轮泵涡轮叶片。
权威参考来源:
- 美国机械工程师协会(ASME)出版物: ASME 的期刊(如 Journal of Turbomachinery, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power)和会议论文集是燃气轮机冷却技术研究最权威的来源之一,详细定义了相关术语并探讨了前沿技术。例如,研究论文常涉及“Film Cooling Effectiveness”的计算和测量方法。
- 美国国家航空航天局(NASA)技术报告: NASA 在航空推进技术,特别是高温涡轮冷却方面进行了大量基础研究和开发工作,其公开的技术报告(如 NASA CR, NASA TM 系列)是重要的技术资料库。许多现代冷却技术概念(如特定形状的气膜孔)源于 NASA 的研究。
- Rolls-Royce plc:《The Jet Engine》 (官方出版物)。这本权威的燃气轮机教科书对冷式叶片(Cooled Blades)的原理和设计有清晰阐述,解释了内部冷却通道、气膜冷却孔的作用以及冷却空气的来源(压气机引气)。
- 《燃气轮机原理》教材: 国内外高校广泛使用的燃气轮机教材(如清华大学出版社、西安交通大学出版社的相关著作)都会系统介绍涡轮叶片冷却的必要性、基本方法(对流、冲击、气膜冷却)和设计考量。
- 国际航空发动机公司技术文献: GE Aviation, Pratt & Whitney, Safran Aircraft Engines 等公司的公开技术白皮书或研讨会资料也会描述其发动机中采用的先进冷却技术(如复合冷却、定向凝固/单晶叶片+高效冷却)。
网络扩展解释
“冷式叶片”是一个机械工程领域的专业术语,其含义和用法可综合解释如下:
定义与翻译
“冷式叶片”指采用冷却技术设计的机械叶片,英文翻译为cooled blade()。该术语常见于涡轮机、航空发动机等高温工作场景中,通过内置冷却结构(如气膜冷却、内部流道冷却)降低叶片温度,防止材料因高温失效。
核心功能
- 散热保护:在高温燃气环境中,通过冷却技术维持叶片结构稳定性。
- 延长寿命:减少热应力导致的疲劳损伤,提升机械部件的耐用性。
应用领域
主要用于燃气轮机、航空发动机等需承受极端高温的旋转机械装置中。
补充说明
- 提到“colling blade”可能是拼写错误,正确术语应为cooled blade()。
- 叶片(blade)本身指机械中的旋转部件或植物的扁平叶结构,但“冷式”特指其冷却设计()。
如需更详细的工程原理或具体冷却技术分类,建议参考机械设计手册或专业文献。
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