航空發動機本科畢業論文

『壹』 畢業論文開題報告

http://lunwen.eliu.info/ktbg.htm
http://www.eliu.info/ktbg.asp
這個上面有不少,也不知道適合你不

『貳』 畢業論文題目

化學化工環境1.喜樹發根培養及培養基中次生代謝產物的研究2.蝦下腳料制備多功能葉面肥的研究3.縮合型有機硅電子灌封材料交聯體系研究4.棉籽蛋白接枝丙烯酸高吸水性樹脂合成與性能研究5.酶法雙甘酯的制備6.硅酸鋯的提純畢業論文7.腐植酸鉀/凹凸棒/聚丙烯酸復合吸水樹脂的合成及性能研究8.羥基磷灰石的制備及對4-硝基苯酚吸附性能的研究9.鋁合金陽極氧化及封閉處理10.貝氏體白口耐磨鑄鐵磨球的研究11.80KW等離子噴塗設備的調試與工藝試驗12.2800NM3/h高溫旋風除塵器開發設計13.玻纖增強材料注塑成型工藝特點的研究14.年處理30萬噸銅選礦廠設計15.年處理60萬噸鐵選廠畢業設計16.廣東省韶關市大寶山銅鐵礦井下開采設計17.日處理1750噸鉛鋅選礦廠設計18.6000t/a聚氯乙烯乙炔工段初步工藝設計19.年產50萬噸焦爐鼓冷工段工藝設計20.年產25萬噸合成氨銅洗工段工藝設計21.PX裝置異構化單元反應器進行自動控制系統設計22.PX裝置異構化單元脫庚烷塔自動控制系統設計23.金屬納米催化劑的制備及其對環己烷氧化性能的影響24.高溫高壓條件下漿態鼓泡床氣液傳質特性的研究25.新型納米電子材料的特性、發展及應用26.發達國家安全生產監督管理體制的研究27.工傷保險與事故預防28.氯氣生產與儲存過程中危險性分析及其預防29.無公害農產品的發展與檢測30.環氧乙烷工業設計31.年產21000噸乙醇水精餾裝置工藝設計32.年產26000噸乙醇精餾裝置設計33.高層大廈首層至屋面消防給水工程設計34.某市航空發動機組試車車間雜訊控制設計35.一株源於厭氧除磷反應器NL菌的鑒定及活性研究36.一株新的短程反硝化聚磷菌的鑒定及活性研究37.廣州地區酸雨特徵及其與氣象條件的關系38.超聲協同硝酸提取城市污泥重金屬的研究39.脫氨劑和鐵碳法處理稀土廢水氨氮的研究40.稀土超磁致伸縮材料揚聲器研製41.納米氧化鉍的發展42.海泡石TiO2光敏催化劑的制備及其研究43.超磁致伸縮復合材料的制備44.鈣鈦礦型無鉛壓電陶瓷的制備和性能研究畢業論文45.APCVD法在硅基板上制備硅化鈦納米線46.淺層地熱能在熱水系統中的利用初探及其工程設計47.輸配管網的軟體開發

『叄』 畢業論文題目

化學化工環境
1. 喜樹發根培養及培養基中次生代謝產物的研究
2. 蝦下腳料制備多功能葉面肥的研究
3. 縮合型有機硅電子灌封材料交聯體系研究
4. 棉籽蛋白接枝丙烯酸高吸水性樹脂合成與性能研究
5. 酶法雙甘酯的制備
6. 硅酸鋯的提純畢業論文
7. 腐植酸鉀/凹凸棒/聚丙烯酸復合吸水樹脂的合成及性能研究
8. 羥基磷灰石的制備及對4-硝基苯酚吸附性能的研究
9. 鋁合金陽極氧化及封閉處理
10. 貝氏體白口耐磨鑄鐵磨球的研究
11. 80KW等離子噴塗設備的調試與工藝試驗
12. 2800NM3/h高溫旋風除塵器開發設計
13. 玻纖增強材料注塑成型工藝特點的研究
14. 年處理30萬噸銅選礦廠設計
15. 年處理60萬噸鐵選廠畢業設計
16. 廣東省韶關市大寶山銅鐵礦井下開采設計
17. 日處理1750噸鉛鋅選礦廠設計
18. 6000t/a聚氯乙烯乙炔工段初步工藝設計
19. 年產50萬噸焦爐鼓冷工段工藝設計
20. 年產25萬噸合成氨銅洗工段工藝設計
21. PX裝置異構化單元反應器進行自動控制系統設計
22. PX裝置異構化單元脫庚烷塔自動控制系統設計
23. 金屬納米催化劑的制備及其對環己烷氧化性能的影響
24. 高溫高壓條件下漿態鼓泡床氣液傳質特性的研究
25. 新型納米電子材料的特性、發展及應用
26. 發達國家安全生產監督管理體制的研究
27. 工傷保險與事故預防
28. 氯氣生產與儲存過程中危險性分析及其預防
29. 無公害農產品的發展與檢測
30. 環氧乙烷工業設計
31. 年產 21000噸 乙醇 水精 餾裝置 工藝設計
32. 年產26000噸乙醇精餾裝置設計
33. 高層大廈首層至屋面消防給水工程設計
34. 某市航空發動機組試車車間雜訊控制設計
35. 一株源於厭氧除磷反應器NL菌的鑒定及活性研究
36. 一株新的短程反硝化聚磷菌的鑒定及活性研究
37. 廣州地區酸雨特徵及其與氣象條件的關系
38. 超聲協同硝酸提取城市污泥重金屬的研究
39. 脫氨劑和鐵碳法處理稀土廢水氨氮的研究
40. 稀土 超磁致 伸縮 材料 揚聲器 研製
41. 納米氧化鉍的發展
42. 海泡石TiO2光敏催化劑的制備及其研究
43. 超磁致伸縮復合材料的制備
44. 鈣鈦礦型無鉛壓電陶瓷的制備和性能研究畢業論文
45. APCVD法在硅基板上制備硅化鈦納米線
46. 淺層地熱能在熱水系統中的利用初探及其工程設計
47. 輸配管網的軟體開發

『肆』 輪機工程技術論文(2)

輪機工程技術論文範文篇二
燃氣輪機在熱電聯產工程中的應用狀況分析

摘要：

燃氣輪機是21世紀乃至更長時間內能源高效轉換與潔凈利用系統的核心動力裝備.介紹了燃氣輪機的發展現狀及其在熱電聯產工程中的應用，簡述了聯合循環和簡單循環燃氣輪機電廠的基本組合方式，並列舉了目前應用在熱電聯產工程中的幾種主要的燃氣輪機.闡述了燃氣輪機相對於常規火電機組的優點，分析了影響燃氣輪機在熱電聯產工程中推廣的因素，並對我國燃氣輪機的發展前景進行了展望.

關鍵詞：

燃氣輪機; 聯合循環電廠; 熱電聯產

中圖分類號： TK 479文獻標志碼： A

Analysis of the application of gas turbines in heat and

power cogeneration projects

SUN Peifeng， JIANG Zhiqiang

(1. China United Engineering Corporation， Hangzhou 310022， China;

2. China Huadian Corporation， Beijing 100031， China)

Abstract：

The gas turbine is the core equipment of highefficiency clean energy systems in the 21st century and even longer period of time. The current situation of gas turbine development and its application in heat and power cogeneration projects were showed in this paper. Two types of application of gas turbines in heat and power cogeneration projects were briefly introced， namely， the simple cycle gas turbine power plant and the combined cycle power plant， and gas turbines widely used at present in heat and power cogeneration plants were enumerated. The advantages of the gas turbine plant compared with conventional coalfired power units were described and factors which could influence the application of the gas turbine were analyzed. In addition， the prospects for the development of gas turbines in China were evaluated.

Key words：

gas turbine; combined cycle power plant; heat and power cogeneration

燃氣輪機由壓氣機、燃燒室、透平、控制系統和輔助設備組成.燃氣輪機的設計是基於布萊頓循環.壓氣機(即壓縮機)連續地從大氣中吸入空氣並將其壓縮;壓縮後的空氣送入燃燒室，與噴入的天然氣混合，並點火燃燒;燃燒後產生的高溫煙氣隨即流入燃氣透平中膨脹做功，推動透平帶動壓氣機葉輪一起旋轉.加熱後的高溫燃氣的做功能力顯著提高，因此，透平在帶動壓氣機的同時，還有餘功作為燃氣輪機的輸出功輸出.

由於燃氣輪機的工質是高溫煙氣而不是水蒸氣，故可省去鍋爐、冷凝器、給水處理等大型設備.因此，燃氣輪機電廠附屬設備較少，系統簡單，佔地面積較少.

燃氣輪機可分為重型燃氣輪機、工業型燃氣輪機和航改型燃氣輪機三類.重型燃氣輪機的零件較為厚重，大修周期長，壽命可在10萬h以上，主要用於滿足城市公用電網需求，例如日立的H25和H80系列燃氣輪機、通用電氣的F級燃氣輪機、西門子的SGT-8000系列燃氣輪機、三菱的M701系列燃氣輪機和阿爾斯通的GT系列重型燃氣輪機等.工業型燃氣輪機的結構緊湊，所用材料一般較好，燃氣輪機的效率較高，例如索拉的T130燃氣輪機和西門子SGT-800燃氣輪機，常用於熱電聯產工程.航改型燃氣輪機是由航空發動機改裝而成的燃氣輪機，在航空領域運用較多，但也有應用於發電及相關工業領域，例如通用電氣的 LM 系列航改型燃氣輪機等.航改型燃氣輪機的結構最緊湊，最輕巧，效率最高，但壽命較短[1-2].

燃氣輪機自上世紀30年代誕生以來發展迅速.當今國際上最新型的G型燃氣輪機和H型燃氣輪機，單機功率已達到292～334 MW，發電熱效率已達到39.5%.其中，由G型燃氣輪機組成的聯合循環單機功率可達489 MW，發電熱效率可達58.7%;由H型燃氣輪機組成的聯合循環機組的發電熱效率可達60%[3-5].H型燃氣輪機組成的聯合循環機組是目前已掌握的熱-功循環效率最高的大規模商業化發電方式.不僅如此，燃氣輪機與以煤為燃料的蒸汽輪機相比，它具有重量輕、體積小、效率高、污染少、啟停靈活等優點.燃氣輪機發電機組能在無外界電源的情況下迅速啟動，機動性好.在電網中用它帶動尖峰負荷和作為緊急備用電源，還能攜帶中間負荷，能較好地保障電網的安全運行，所以得到廣泛應用[6].

國內外科技界與產業界已經認識到燃氣輪機將是21世紀乃至更長時期內能源高效轉換與潔凈利用系統的核心動力裝備. 1燃氣輪機在熱電聯產工程中的應用方式

燃氣輪機在熱電聯產工程中的應用形式主要有兩種：一種是燃氣輪機聯合循環熱電廠;另一種是燃氣輪機簡單循環熱電廠.

燃氣輪機聯合循環熱電廠由燃氣輪機、余熱鍋爐、蒸汽輪機(背壓式、抽背式或者抽凝式)和發電機共同組成.燃氣輪機排出的做功後的高溫煙氣通過余熱鍋爐回收煙氣中的熱量而得到高溫水蒸氣，水蒸氣注入蒸汽輪機發電.蒸汽輪機的排汽或者部分在蒸汽輪機中做功後的抽汽用於供熱，形式有：燃氣輪機、蒸汽輪機同軸推動一台發電機的單軸聯合循環;燃氣輪機、蒸汽輪機推動各自的發電機的多軸聯合循環.單軸的燃氣輪機聯合循環電廠規模較大，例如通用電氣的9F系列機組.而多軸的聯合循環機組常見於中小型的燃氣輪機聯合循環電廠.因此，對於電廠規模相對較小的熱電聯產工程來說，常選擇多軸的燃氣輪機聯合循環機組.

燃氣輪機簡單循環熱電廠由燃氣輪機和余熱鍋爐組成.該類型燃氣輪機熱電廠不配置蒸汽輪機，通過余熱鍋爐直接對外供熱.因此該類型燃氣輪機熱電廠發電熱效率相對聯合循環燃氣輪機熱電廠較低，約為30%～35%之間;熱電比和供熱成本的指標方面，簡單循環燃氣輪機熱電廠也低於聯合循環燃氣輪機熱電廠[7].

由此可見，燃氣輪機聯合循環可大大提高發電廠整體發電熱效率.即使只有燃氣輪機和余熱鍋爐組成的不配置蒸汽輪機的簡單循環燃氣輪機發電廠，其發電效率也高於常規的小型燃煤熱電廠.

2熱電聯產工程中燃氣輪機機型選擇

熱電聯產工程遵循“以熱定電”原則，首先滿足外界對蒸汽負荷的需求，一般對發電量的需求相對較少.因此，對於熱電聯產工程來說，大功率的重型燃氣輪機使用相對較少，常配置一些中小型的燃氣輪機.

世界主要的中小型燃氣輪機有：索拉的T130燃氣輪機;日立的H25和H80燃氣輪機;通用電氣的6F和LM系列的航改型燃氣輪機;西門子的SGT-800燃氣輪機.各機型的主要技術參數如表1(見下頁)所示(表中數據來自各個燃氣輪機廠家產品宣傳手冊，且會因計算的天然氣熱值等參數變化而發生微小的變化).

表1各中小型燃氣輪機相關性能參數

Tab.1

Performance parameters of some gas turbines

表1中，H25，H80 和6F為重型燃氣輪機;SGT-800和T130為工業型燃氣輪機;LM6000為航改型燃氣輪機.從表1可知，工業型和航改型燃氣輪機單機發電熱效率相對重型燃氣輪機的單機發電效率明顯更高，但燃氣輪機的排煙溫度相對較低.由於排到余熱鍋爐的高溫煙氣所包含的熱量相對較少，因此對於整個聯合循環熱電廠，工業型和航改型燃氣輪機聯合循環熱電廠的整體發電熱效率反而低些[8-9].簡單循環的燃氣輪機熱電廠若選擇工業型燃氣輪機及航改型燃氣輪機，其熱電廠發電熱效率會較高.

對於配置蒸汽輪機的燃氣輪機聯合循環，重型燃氣輪機因其排煙溫度較工業型燃氣輪機和航改型燃氣輪機高，排到余熱鍋爐的高溫煙氣所包含的熱量相對較多，余熱鍋爐產出的供蒸汽輪機發電用的高溫高壓的蒸汽也更多.因此，重型燃氣輪機聯合循環整體發電熱效率比工業型燃氣輪機和航改型燃氣輪機聯合循環的發電熱效率高.燃氣輪機聯合循環熱電廠中大多選擇重型燃氣輪機.

從能量的充分利用和逐級利用角度講，相比於燃氣輪機簡單循環熱電廠，燃氣輪機聯合循環熱電廠更具有優勢.目前我國燃氣輪機熱電聯產工程中，大多選擇重型燃氣輪機組成的聯合循環燃氣輪機熱電廠，如浙江省的某熱電廠，採用6F級燃氣輪機匹配余熱鍋爐和蒸汽輪機組成燃氣輪機聯合循環機組對外供熱供電，燃氣輪機聯合循環熱電廠整體發電熱效率約60%.

但是對於某些對佔地面積有嚴格要求的場合，如海上油氣平台井等，一般可選擇結構緊湊、效率高的工業型燃氣輪機或者航改型燃氣輪機機.

具體燃氣輪機機型的選擇可根據各工程的實際情況進行分析、計算、確定，如熱電廠的對外供熱參數和供熱量、裝機容量、機組數量、佔地面積、整體熱效率等.

3燃氣輪機聯合循環熱電聯產工程相對於常規火力發電熱電聯產的優勢[10]

相對於常規燃煤的小型火力發電的熱電聯產電廠，燃氣輪機聯合循環熱電廠的優勢主要有：

(1) 高效：燃氣輪機聯合循環的發電熱效率已經達到甚至突破60%，這是一般常規火電機組無法比擬的，甚至高於目前最先進的超超臨界機組而穩居各類火電機組之首.

(2) 單位造價低：燃氣輪機聯合循環機組單位容量造價約400美元·kW-1，而常規火電機組造價為600～1 000美元·kW-1;若我國國產燃氣輪機的製造加工水平進一步提升，燃氣輪機聯合循環機組單位容量造價還有非常大的下降空間.

(3) 低排放：燃氣輪機聯合循環不排放SO2以及飛灰和灰渣;NOx的排放量也非常低，一般都可以達到49.20 mg·m-3以下，甚至可以根據需要達到小於30.75 mg·m-3的水平，CO2的排放量可以做到11.25 mg·m-3;環保性能居於現有各種火電機組之上.

(4) 節水：燃氣輪機聯合循環機組以燃氣輪機發電為主，燃氣輪機發電機功率占總容量的70%，聯合循環機組所需用水量約為常規燃煤機組的1/3.這在某些缺水的地區顯得尤為重要.若選擇燃氣輪機和余熱鍋爐配置的簡單循環，整個電廠對機組冷卻水量的需求相對於常規火電廠的冷卻水量更是大幅度減少.

(5) 省地：燃氣輪機聯合循環機組因附屬設備較少，無需儲煤場、輸煤設施，佔地面積僅為加脫硫裝置的常規火電廠的1/3.這在城市邊緣及城區的供熱電廠顯得尤為重要. (6) 建設工期短：燃氣輪機聯合循環機組最適合模塊化設計，燃氣輪機各部件模塊可工廠化生產，運至現場吊裝，因而大大縮短了燃氣輪機電廠的建設工期.

(7) 調峰性能好：通過余熱鍋爐的旁路煙囪，不運行蒸汽輪機及發電機組的情況下，一般在20 min 內就能達到燃氣輪機及發電機組的100%負荷，而燃氣輪機及其發電機組負荷占整個燃氣輪機聯合循環電廠額定負荷的70%左右，這保證了燃氣輪機聯合循環的良好調控性能，實現機組的日啟夜停和調峰功能.

(8) 操作運行和維護人員少：因為燃氣輪機聯合循環電廠自動化程度高，採用先進的控制系統，電廠對員工數量的需求大幅下降.一般情況下占同容量常規燃煤電廠人員的20%～25%就足夠了.

4影響燃氣輪機在熱電聯產工程中推廣的主要因素

燃氣輪機聯合循環電廠在國外已經得到了普遍發展，近幾年已佔據美國電力市場的重要地位，歐洲的燃氣輪機聯合循環電廠也獲得了長足的發展.目前我國燃氣輪機聯合循環電廠能否獲得大力推廣和發展，主要受制於如下三個因素：

(1) 我國能提供多少天然氣資源供燃氣輪機發電工業使用;當前國內已有部分燃氣輪機聯合循環電廠因受制於燃料供應，每年運行的時間遠遠少於常規燃煤機組.

2012年，隨著“西氣東輸”二線最後幾條干線的建成投產，整個輸氣管道實現每年輸氣300億m3.未來中國甚至有可能規劃修建“四線”或者“五線”，進一步便於西部地區的天然氣輸送到東部地區開發利用.

另外，海上(東海、南海)天然氣的開發、沿海港口城市液化天然氣(LNG)的進口，也為聯合循環發電擴充了氣源供應條件.國內已經探明了華北、東北、西北三大煤層氣資源儲量，並將逐步開采.

隨著天然氣來源渠道的擴大，燃氣輪機聯合循環電廠的應用范圍將大大突破西氣東輸管網和海上天然氣所能影響的地區.

(2) 如何合理確定天然氣價格，使燃氣輪機聯合循環發電成本能夠與嚴重污染的以煤為燃料的常規火電相競爭.

必須指出，天然氣的價格對燃氣輪機及聯合循環的運行成本有著決定性的影響.在燃氣輪機三項發電成本的組成中(設備折舊成本、機組運行維護成本、燃料成本)，燃料成本的比例高達60%～65%，即使在天然氣的產地，運輸過程費用大為降低，天然氣價格相對東南沿海地區更加便宜，其成本占燃氣輪機發電成本的比例仍然是非常高的[4].在天然氣價格居高不下的今天，燃料成本高已經成為制約燃氣輪機發電大力推廣的一個關鍵性因素.

當前，作為工業企業及城市基礎設施的重要組成部分的許多中小型燃煤熱電廠，通常地處城市之中或者城市郊區，因此不可避免地會對當地大氣環境質量產生很大影響.中小型燃煤熱電廠改造為燃氣輪機聯合循環熱電廠，對當地環境質量的改善效果非常明顯，也最容易得到人民群眾的接受和支持.

熱電廠的燃料從煤炭改造為天然氣，雖然合理調整了能源結構，提高了能源利用效率，減少了煤炭運輸環節的損失和浪費，但是對燃氣輪機聯合循環熱電廠來說，燃料成本必然要增加，能源代價必然會提高，因此爭取群眾和企業的理解和參與，合理分擔部分天然氣成本因素，是解決天然氣市場和成本關系的一條合理途徑.

政府在制定燃氣輪機聯合循環熱電廠上網電價和外供蒸汽價格時，應考慮到燃氣輪機的環境效益，適當提高上網電價和外供蒸汽價格，這也是對天然氣成本過高的一種消化.

(3) 從長遠的角度看，我國燃氣輪機整體行業水平的提高是決定我國燃氣輪機及聯合循環電廠能否大力推廣的一個重要因素.

燃氣輪機的發展水平代表著一個國家的重大裝備製造業的總體水平.當前我國的燃氣輪機技術水平與世界先進水平之間的差距還很大，燃氣輪機的核心部件依賴於進口，燃氣輪機的每次大修花費很大.若某些燃氣輪機的大修只能運回美國等發達國家進行，則其費用更大.

近年來，為了推動燃氣輪機工業的發展，按照“市場換技術”的原則，我國對規劃批量建設的燃氣輪機發電站工程項目採取“打捆”式招標采購模式，由國外先進燃氣輪機製造企業與國內製造企業相互結合組成聯合體，進行燃氣輪機聯合循環電站工程項目的競爭投標，以吸收和引進國外先進技術.在這一過程中，我國同時引進了世界三大動力集團(通用電氣、西門子、三菱)的F級重型燃氣輪機.在實現燃氣輪機設備製造本土化和國產燃氣輪機技術開發方面都取得了良好的成果.在吸收和引進國外先進燃氣輪機技術的基礎上，逐步實現了燃氣輪機聯合循環電站設備研發和製造的國產化、本地化和知識產權自主化[11-12].

2008年，我國具有完全自主知識產權的110 MW級R0110燃氣輪機進行了點火及實驗驗證，其性能已經接近於目前國際上先進的F級燃氣輪機，對我國的燃氣輪機設計、製造和加工的整體水平是一個巨大的提升[13-14].

目前，我國燃氣輪機技術水平與國際先進水平之間的差距正在不斷縮小，我國的燃氣輪機自主研發、生產製造等方面取得了重大進展.2012年9月12日，上海市科委重大專項課題“高溫合金葉片製造技術研究”通過專家驗收，這標志著我國在燃氣輪機核心部件國產化、自主化生產的道路上邁出了堅實的一步.

從制約燃氣輪機聯合循環電廠發展的三個因素及我國目前的相應情況可知，我國大力發展燃氣輪機聯合循環的條件已經具備，燃氣輪機聯合循環電廠的快速發展在近期將成為可能.

5總結

實現節能減排，提高能源利用率是我國能源結構調整的目標.隨著我國天然氣資源的開發、利用及液化天然氣資源的引進，我國燃氣輪機聯合循環機組將不斷增加.燃氣輪機聯合循環以其高效、清潔和靈活的特點，必將成為我國未來大力發展的電廠類型.

目前可用於熱電聯產的中小型燃氣輪機容量和整個熱電廠供熱能力與我國廣泛使用的蒸汽輪機熱電機組的規格十分接近，因而可在不改變外部系統，不增加發電容量和不間斷供熱、發電的前提下，以較短的時間、較低的投資和較合理的電、熱成本實現對熱電廠以氣代煤的改造.這也是燃氣輪機聯合循環熱電廠可獲得大力推廣的現實條件.

總之，燃氣輪機聯合循環機組在我國電力工業中的作用將逐漸增強，發展燃氣輪機聯合循環熱電廠任重而道遠，但是前景是非常光明的.

參考文獻：

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[3]蔣洪德.重型燃氣輪機的現狀和發展趨勢[J].熱力透平，2012，41(2)：83-88.

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[6]張榮剛，李文強.淺析燃氣輪機在電力行業中的應用[J].企業技術開發，2011，30(10)：122-123.

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[11]劉華強，汪晨暉.燃氣輪機在我國應用情況分析[J].中國新技術新產品，2012，(6)：149.

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[13]崔榮繁，陳克傑，郭寶亭.R0110重型燃氣輪機的研製[J].航空發動機，2011，37(3)：8-11.

[14]包大陸.R0110重型燃氣輪機氣缸結構研究[J].中國新技術新產品，2012(9)：109.


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『伍』 復材葉片在民用航空發動機中的應用

復材葉片在民用航空發動機中的應用

因復合材料的低密度、高比強度、高比剛度，能有效降低油耗、噪音，採用復合材料葉片已成為民用航空發動機的發展趨勢。以下是我為大家推薦的相關論文範文，希望能幫到大家，更多精彩內容可瀏覽(www.oh100.com/bylw)。

摘要：進入新世紀以來，多領域技術都得到了巨大的發展，特別是隨著交通運輸業的進步，大型民用飛機開始成為交通運輸的主力軍，因而各國開始更加重視大型飛機的研製，航空業也開始成為衡量一個國家綜合國力的重要標准。而大型飛機研發的重點以及核心技術便是發動機技術。隨著民用航空業的發展，民用航空飛機核心技術———發動機技術也發展飛速，其中復材葉片已經逐步在多種民機型號中得以應用。

關鍵詞：民用航空;復合材料;發動機;風扇葉片

過去飛機發動機葉片主要採用金屬以及合金，隨著新材料出現，復合材料開始被應用於航空發動機葉片，與金屬材料相比，其具有低重、低噪、高效的優勢，並且復材葉片數量更少，能夠有效抗震顫、損傷，並且在抗鳥撞性上也更加優越，滿足了現代民航適航需要。因而復材葉片開始受到世界各大發動機廠商的關注，並逐步得以推廣應用。

1復合材料葉片的應用

復材葉片製造技術主要有預浸料/壓模技術和3-DWOVEN/RTM技術。採用預浸料/模壓技術的代表有GE90、GEnx、TRENT1000及TRENTXWB發動機的復合材料風扇葉片，而LEAP-X發動機復合材料風扇葉片採用3D-WOVEN/RTM技術成型。

1.1預浸料/模壓成型葉片

採用該種復材葉片的代表主要有GE90發動機和GEnx發動機(美國GE)，此外羅•羅公司也在進行相關研發。(1)GE90發動機。該型號發動機為GE公司上世紀九十年代所研發的特大推力發動機，是國外應用於民航最早使用復材葉片的發動機之一。該發動機復材葉片使用了預浸料/模壓成形技術，葉片從內至外逐漸減薄，葉尖厚度最薄。並且在葉身塗有防腐塗層(聚氨酯)，葉背採用一般塗層，前緣包邊採用鈦合金材料，從而提高葉片鳥撞抗性。為防止復合材料在運行中分層，在葉片後緣以及葉尖處採用纖維縫合技術予以加固。葉根榫頭為三角燕尾形，其表面塗有耐磨材料以降低榫頭摩擦系數。GE90所採用的復材葉片為22片，相比較於鈦合金空心葉片，復材葉片質量更輕，強度更高。經過十餘年的運行，證明了復合材料風扇葉片適用於具有嚴格要求的商業飛行的需要。(2)GEnx發動機。該發動機所應用的復材葉片材料以及模壓成型工藝，同GE90相比變化不大，在此基礎上GEnx對GE90的復材葉片的結構設計進行了優化。GEnx主要採用了第3代GE復合材料，外形也類似GE90-115B發動機，但由於使用了新一代三元流設計，葉片數減為18片，總質量進一步降低。葉片尖部以及前緣使用鈦合金護套，並在葉片榫根部位，增加了耐磨襯墊，便於後期維護檢修。(3)隨著復合材料在民航發動機中的應用，英國羅•羅公司也開始將目光從鈦合金葉片上轉移到復材葉片。其同GKN集團正共同進行碳纖維增強復材葉片的研發，該葉片同鈦合金葉片同樣薄，並且在量產、成本以及魯棒性上均符合民航發動機標准。目前這種碳纖維風扇葉片已經完成了包括葉片飛出、鳥撞試驗在內的地面試驗。

1.23-DWOVEN/RTM成型復材葉片

對於風扇葉片中等推力發動機提出的強度要求更高，因而Snecma公司在CFM56系列發動機研發中，在LEAP-X中將會應用碳纖維對復合材料進行增強。相比較於GEnx以及GE90，所採用的碳纖維薄層鋪設技術不同，Snecma公司在LEAP發動機葉片的製造中所採用的RTM工藝，是將碳纖維進行預先編制，在樹脂注入以及葉片高壓成型之前，碳纖維便已經成為3-DWOVEN結構。Snecma公司在復材葉片的製造上委託了AEC公司，由於AEC公司生產製造自動化程度相對較高，因而其制備三維編制預制體並完成整個葉片的製造僅需要24小時。同CFM56(CFM公司)發動機相比，LEAP發動機葉片成型採用了3-DWOVEN/RTM技術，前者結構上採用了更多的技術，而後者採用復合材料，有效減輕了發動機重量，提高了燃油效率，降低了排放量和發動機雜訊。目前，LEAP-X發動機已經開始得到中國多種旅客機的關注，未來將會逐步在中國普及推廣。

2復材葉片的發展趨勢

因復合材料的低密度、高比強度、高比剛度，能有效降低油耗、噪音，採用復合材料葉片已成為民用航空發動機的發展趨勢。制約復合材料葉片大規模應用的關鍵因素是預制體制備、復材成型技術等。

2.1預制體制備

復材葉片製造的難點之一是制備預制體。國外常用的預制體制備方法有兩種：一種是選用IM7/8551-7和IM7/M91作為預浸料並採用激光定位手工/自動化成型技術制備，適用於制備大推力、大葉盤直徑渦扇發動機的風扇葉片預制體;另一種是對IM7碳纖維進行預浸漬處理，通過3D-WOVEN/RTM自動化技術成型，主要用於制備小推力渦扇發動機風扇葉片的預制體。以往採用激光定位輔助+手工鋪疊的技術進行預制體製造，而GKN公司開發了自動化絲束鋪放設備(簡稱AFP)可實現預制體的自動化成型。羅•羅公司在研製TNENT系列發動機復合材料風扇葉片時使用了GKN公司的自動化纖維絲束鋪放設備，實現了復材葉片預制體的自動化成型，並運用超聲刀對預制體進行切割。Snecma公司率先提出了無餘量預制體成型技術、預制體預變形技術以及高度自動化的預制體制備技術。Snecma公司的3DW/RTM成型風扇葉片預制體技術可降低傳統二維風扇葉片的分層缺陷產生的可能性，讓葉片頂部更薄、根部更厚;經紗連續的變截面成型技術提高預制體的承載能力;採用高壓水射流對預制體進行無餘量切割。

2.2成型技術RTM

注射成型以及模壓是目前國際上流行的復材葉片成型技術，雖然兩者在技術上具有一定的差異性，但均可稱為閉模成型技術。渦扇發動機的葉片扭轉大且為雙曲面，其結構形式相對復雜，常規的成型技術無法滿足葉片加工精度，而閉模成型技術的成型精度高，能夠很好的滿足渦扇發動機對於葉片製造的需求，因而其逐步成為目前復材葉片成型的'主流技術。隨著技術的逐步發展，目前國外開始利用復合材料模具代替金屬模具，以此保證生產加工中模具和零件能夠保持一致的熱膨脹系數，進而獲得更高的零件尺寸精度。此外，復材葉片成型加工技術開始引入數字模擬模擬技術，從而在技術研究前期對成形工藝進行方向性指導，在研製過程中合理規避風險，縮短研製周期，降低研製成本。

3結束語

復合材料以其優越的特性開始成為民航發動機葉片的主流材料，並且隨著技術的發展，復材發動機葉片的製造效率更高，自動化程度也更先進。在未來高精度、可靠性、一致性會成為復材葉片生產研發的主要方向。我國自主研發的大型民用客機中也開始應用商用發動機，這為我國復材葉片的研發製造提供了一個契機，雖然目前復合材料在我國航空發動機製造中還處於初始應用階段，復材葉片的製造業僅在起步階段，但在我國技術人員的努力下，我國自主研發的應用復材葉片的渦扇發動機必然會在世界航空領域占據一席之地。

參考文獻:

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[3]趙雲峰.先進纖維增強樹脂基復合材料在航空航天工業中的應用[J].軍民兩用技術與產品，2010，37(1)：4-6.

『陸』 求一篇航空概論論文 要求3500字左右

飛行器及其動力裝置、附件、儀表所用的各類材料，是航空航天工程技術發展的決定性因素之一。航空航天材料科學是材料科學中富有開拓性的一個分支。飛行器的設計不斷地向材料科學提出新的課題，推動航空航天材料科學向前發展；各種新材料的出現也給飛行器的設計提供新的可能性，極大地促進了航空航天技術的發展。
航空航天材料的進展取決於下列3個因素:①材料科學理論的新發現：例如，鋁合金的時效強化理論導致硬鋁合金的發展；高分子材料剛性分子鏈的定向排列理論導致高強度、高模量芳綸有機纖維的發展。②材料加工工藝的進展：例如，古老的鑄、鍛技術已發展成為定向凝固技術、精密鍛壓技術，從而使高性能的葉片材料得到實際應用；復合材料增強纖維鋪層設計和工藝技術的發展，使它在不同的受力方向上具有最優特性，從而使復合材料具有「可設計性」，並為它的應用開拓了廣闊的前景；熱等靜壓技術、超細粉末製造技術等新型工藝技術的成就創造出具有嶄新性能的一代新型航空航天材料和製件，如熱等靜壓的粉末冶金渦輪盤、高效能陶瓷製件等。③材料性能測試與無損檢測技術的進步：現代電子光學儀器已經可以觀察到材料的分子結構；材料機械性能的測試裝置已經可以模擬飛行器的載荷譜，而且無損檢測技術也有了飛速的進步。材料性能測試與無損檢測技術正在提供越來越多的、更為精細的信息，為飛行器的設計提供更接近於實際使用條件的材料性能數據，為生產提供保證產品質量的檢測手段。一種新型航空航天材料只有在這三個方面都已經發展到成熟階段，才有可能應用於飛行器上。因此，世界各國都把航空航天材料放在優先發展的地位。中國在50年代就創建了北京航空材料研究所和北京航天材料工藝研究所，從事航空航天材料的應用研究。
簡況18世紀60年代發生的歐洲工業革命使紡織工業、冶金工業、機器製造工業得到很大的發展，從而結束了人類只能利用自然材料向天空挑戰的時代。1903年美國萊特兄弟製造出第一架裝有活塞式航空發動機的飛機,當時使用的材料有木材(佔47％),鋼（佔35％）和布（佔18％）,飛機的飛行速度只有16公里/時。1906年德國冶金學家發明了可以時效強化的硬鋁，使製造全金屬結構的飛機成為可能。40年代出現的全金屬結構飛機的承載能力已大大增加，飛行速度超過了600公里/時。在合金強化理論的基礎上發展起來的一系列高溫合金使得噴氣式發動機的性能得以不斷提高。50年代鈦合金的研製成功和應用對克服機翼蒙皮的「熱障」問題起了重大作用，飛機的性能大幅度提高,最大飛行速度達到了3倍音速。40年代初期出現的德國 V-2火箭只使用了一般的航空材料。50年代以後，材料燒蝕防熱理論的出現以及燒蝕材料的研製成功，解決了彈道導彈彈頭的再入防熱問題。60年代以來,航空航天材料性能的不斷提高,一些飛行器部件使用了更先進的復合材料，如碳纖維或硼纖維增強的環氧樹脂基復合材料、金屬基復合材料等，以減輕結構重量。返回型航天器和太空梭在再入大氣層時會遇到比彈道導彈彈頭再入時間長得多的空氣動力加熱過程，但加熱速度較慢，熱流較小。採用抗氧化性能更好的碳-碳復合材料陶瓷隔熱瓦等特殊材料可以解決防熱問題。
分類飛行器發展到80年代已成為機械加電子的高度一體化的產品。它要求使用品種繁多的、具有先進性能的結構材料和具有電、光、熱和磁等多種性能的功能材料。航空航天材料按材料的使用對象不同可分為飛機材料、航空發動機材料、火箭和導彈材料和航天器材料等；按材料的化學成分不同可分為金屬與合金材料、有機非金屬材料、無機非金屬材料和復合材料。
材料應具備的條件用航空航天材料製造的許多零件往往需要在超高溫、超低溫、高真空、高應力、強腐蝕等極端條件下工作，有的則受到重量和容納空間的限制，需要以最小的體積和質量發揮在通常情況下等效的功能，有的需要在大氣層中或外層空間長期運行，不可能停機檢查或更換零件，因而要有極高的可靠性和質量保證。不同的工作環境要求航空航天材料具有不同的特性。
高的比強度和比剛度對飛行器材料的基本要求是：材質輕、強度高、剛度好。減輕飛行器本身的結構重量就意味著增加運載能力，提高機動性能，加大飛行距離或射程，減少燃油或推進劑的消耗。比強度和比剛度是衡量航空航天材料力學性能優劣的重要參數：
比強度＝/
比剛度＝/式中[kg2][kg2]為材料的強度，為材料的彈性模量，為材料的比重。
飛行器除了受靜載荷的作用外還要經受由於起飛和降落、發動機振動、轉動件的高速旋轉、機動飛行和突風等因素產生的交變載荷，因此材料的疲勞性能也受到人們極大的重視。
優良的耐高低溫性能飛行器所經受的高溫環境是空氣動力加熱、發動機燃氣以及太空中太陽的輻照造成的。航空器要長時間在空氣中飛行，有的飛行速度高達3倍音速,所使用的高溫材料要具有良好的高溫持久強度、蠕變強度、熱疲勞強度，在空氣和腐蝕介質中要有高的抗氧化性能和抗熱腐蝕性能，並應具有在高溫下長期工作的組織結構穩定性。火箭發動機燃氣溫度可達3000[2oc]以上，噴射速度可達十餘個馬赫數，而且固體火箭燃氣中還夾雜有固體粒子，彈道導彈頭部在再入大氣層時速度高達20個馬赫數以上，溫度高達上萬攝氏度，有時還會受到粒子雲的侵蝕，因此在航天技術領域中所涉及的高溫環境往往同時包括高溫高速氣流和粒子的沖刷。在這種條件下需要利用材料所具有的熔解熱、蒸發熱、升華熱、分解熱、化合熱以及高溫粘性等物理性能來設計高溫耐燒蝕材料和發冷卻材料以滿足高溫環境的要求。太陽輻照會造成在外層空間運行的衛星和飛船表面溫度的交變，一般採用溫控塗層和隔熱材料來解決。低溫環境的形成來自大自然和低溫推進劑。飛機在同溫層以亞音速飛行時表面溫度會降到-50[2oc]左右,極圈以內各地域的嚴冬會使機場環境溫度下降到-40[2oc]以下。 在這種環境下要求金屬構件或橡膠輪胎不產生脆化現象。液體火箭使用液氧(沸點為-183[2oc])和液氫(沸點為-253[2oc])作推進劑，這為材料提出了更嚴峻的環境條件。部分金屬材料和絕大多數高分子材料在這種條件下都會變脆。通過發展或選擇合適的材料，如純鋁和鋁合金、鈦合金、低溫鋼、聚四氟乙烯、聚醯亞胺和全氟聚醚等，才能解決超低溫下結構承受載荷的能力和密封等問題。
耐老化和耐腐蝕各種介質和大氣環境對材料的作用表現為腐蝕和老化。航空航天材料接觸的介質是飛機用燃料(如汽油、煤油)、火箭用推進劑（如濃硝酸、四氧化二氮、肼類）和各種潤滑劑、液壓油等。其中多數對金屬和非金屬材料都有強烈的腐蝕作用或溶脹作用。在大氣中受太陽的輻照、風雨的侵蝕、地下潮濕環境中長期貯存時產生的黴菌會加速高分子材料的老化過程。耐腐蝕性能、抗老化性能、抗黴菌性能是航空航天材料應該具備的良好特性。
適應空間環境空間環境對材料的作用主要表現為高真空(1.33×10[55-1]帕)和宇宙射線輻照的影響。金屬材料在高真空下互相接觸時，由於表面被高真空環境所凈化而加速了分子擴散過程，出現「冷焊」現象；非金屬材料在高真空和宇宙射線輻照下會加速揮發和老化，有時這種現象會使光學鏡頭因揮發物沉積而被污染，密封結構因老化而失效。航天材料一般是通過地面模擬試驗來選擇和發展的，以求適應於空間環境。
壽命和安全為了減輕飛行器的結構重量，選取盡可能小的安全餘量而達到絕對可靠的安全壽命，被認為是飛行器設計的奮斗目標。對於導彈或運載火箭等短時間一次使用的飛行器，人們力求把材料性能發揮到極限程度。為了充分利用材料強度並保證安全，對於金屬材料已經使用「損傷容限設計原則」。這就要求材料不但具有高的比強度，而且還要有高的斷裂韌性。在模擬使用的條件下測定出材料的裂紋起始壽命和裂紋的擴展速率等數據，並計算出允許的裂紋長度和相應的壽命，以此作為設計、生產和使用的重要依據。對於有機非金屬材料則要求進行自然老化和人工加速老化試驗，確定其壽命的保險期。復合材料的破損模式、壽命和安全也是一項重要的研究課題。

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記得當年的畢業論文寫的是進氣道喘振問題。呵呵 很多年前的事了。

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