Requisitos de rendimiento y razones para los materiales del impulsor de turbina

Esta pregunta es un poco complicada. El impulsor de turbina es un impulsor centrífugo. La función del impulsor centrífugo es acelerar el fluido para lograr el propósito de sobrealimentación. El impulsor centrífugo gira a alta velocidad cuando funciona. El fluido ingresa desde la dirección axial de la rotación del impulsor, luego entra en contacto con la superficie de la pala, y es expulsado desde la dirección radial de la rotación del impulsor a lo largo de la dirección de la guía de la pala, y es acelerado por la fuerza centrífuga cuando el impulsor gira. Cuanto mayor es la fuerza centrífuga, mayor es la velocidad a la que se agrega el fluido (es decir, mayor es la presión). El tamaño de la fuerza centrífuga es proporcional al diámetro y la velocidad del impulsor (es decir, cuando la velocidad permanece sin cambios). , cuanto mayor es el diámetro, mayor es la fuerza centrífuga; cuando el diámetro permanece constante, en este caso, cuanto mayor es la velocidad de rotación, mayor es la fuerza centrífuga).

Después de fabricar cualquier impulsor, habrá una masa desequilibrada en el impulsor mecanizado debido a factores como la precisión del mecanizado y los errores. Masa desequilibrada significa que el peso del impulsor está distribuido de manera desigual alrededor de la circunferencia. En algunos lugares, es imposible lograr un equilibrio de masa absoluto y la masa desequilibrada sólo puede reducirse tanto como sea posible mediante ajustes. Esta "masa desequilibrada" tiene un impacto en la rotación a alta velocidad del impulsor. ¿Cuánta fuerza centrífuga generará esta "masa desequilibrada" adicional en el impulsor cuando gira a alta velocidad? Bajo la acción de esta fuerza centrífuga, ¿qué material resistente se debe seleccionar para que el impulsor no se deforme ni se rompa? Ésta es una de las razones y la base para la selección del material del impulsor.

Además, el impulsor centrífugo tiene una forma especial y la superficie de su pala es una superficie curva que se ajusta a los principios de la mecánica de fluidos. Durante el funcionamiento, el motor gira y luego las palas entran en contacto con el fluido, y el fluido fluye a lo largo de la superficie de las palas. Al comienzo del trabajo, cuando las palas no están girando, el fluido entre las palas densas se encuentra en un estado estacionario. Una vez que la pala gira, la pala experimentará una resistencia significativa al fluido a medida que el fluido se acelera desde el reposo. Esta resistencia también afecta a las palas. ¿Qué tan grande es esta resistencia? ¿Cuánto torque se producirá? ¿Qué material resistente se debe elegir para que no deforme las palas? Esta es otra base para la selección de materiales.

En definitiva, el diseño del impulsor de una turbina es un proceso muy complejo. Lo que mencioné anteriormente es solo una parte de los principios de diseño y hay muchas cuestiones a considerar. Por ejemplo, la determinación del diámetro del impulsor, la velocidad de trabajo, etc. Estas cuestiones deben considerarse de manera integral y la cantidad de cálculos es muy grande. Sólo puedo darles un principio general.