第二百一十三章 涡轮冷却（2 / 2）

肖卫国了头道：“你得很正确！我们做为设计师和工程师。就是要多用发散性思维来思考问题。采用有效的冷却措施是发动机安全可靠工作的有力保证，也是降低高温材料成本的有效措施。今后我们要提高发动机的推力。主要就是靠提高发动机涡轮进口燃气温度来实现，但是高温合金材料的耐热温度总是有限的，这就要靠先进的设计来有效降低发动机涡轮特别是涡轮叶片的温度。我们的发动机涡轮叶片设计成中空，也就是为了对叶片进行冷却，但是目前我们的叶片冷却设计有问题，没有引入冷空气来对叶片进行冷却降温。这才产生了涡轮叶片疲劳裂纹。”

梅塞施密特好奇地道：“菲利普，那我们应该怎么样设计，才能更好地对发动机涡轮叶片进行冷却呢？”

肖卫国正色道：“我们要设计一套冷却系统。当然，对于冷却空气的引用，必须考虑到压力、流量和温度的问题。冷却空气可以从压气机中引出。不同级的空气压力是不同的，必须要保证冷却空气能够按一定的方向与速度，沿冷却表面进行流动，还要考虑排放冷却空气处的压力。冷却空气的流量取决于冷却的要求，需要全面考虑和设计调试，可以得用限流孔来调整和分流局部冷却空气量。冷却空气来自于压气机，每一级压气机的温度不同，有的本身就达到了二百多度，这样的空气就不适合用来冷却。”

梅塞施密特了头道：“菲利普，你的我也明白了。不过，仅仅是这一个冷却系统是不是能够充分保证发动机涡轮寿命达到设计指标呢？”

肖卫国呵呵笑道：“其实这个冷却系统已经可以解决目前的问题了。当然，如果要使涡轮的寿命更长更有保证，也有其他的办法，不过那就不是一时半会可以用得上的，今后我们可以在后续的改进型号中应用那些新技术。我简单两个涡轮叶片疲劳强度提高的技术吧，一是表面强化，二是表面防护。”

梅塞施密特好奇地道：“菲利普，你这两个技术具体是如何实现的吧!”

“表面强化是提高涡轮叶片疲劳强度的有效方法之一，比如表面淬火和表面滚压。这些强化表面层的工艺措施可以提高涡轮叶片的表面硬度，从而减少涡轮叶片的表面损伤，而最主要的还是在涡轮叶片表面形成一层具有压缩残余应力的表面层。涡轮叶片的疲劳损坏是由其表面层所受的拉应力所引起的，表面层的残余压应力可以抵消一部分拉应力，从而使涡轮叶片的疲劳强度得到提高。涡轮叶片疲劳破坏一般都是从表面开始，而表面与高温燃气环境接触，这对疲劳强度影响很大。因此，采用合适的表面防护方法，使叶片表面与高温燃气环境隔离可以提高叶片的耐高温疲劳强度。涡轮叶片表面防护提高的措施研制一种高温涂层。”肖卫国侃侃而谈道。(未完待续。)