作品名稱:空氣發動機
學校名稱:運城學院
參賽隊伍:YCU
參賽學生:李萍 解旭紅 段志凱
本產品根據燃氣輪機的原理改造而成,直接將燃氣輪機的內燃部分改成噴口,由燃氣輪機原來的一個吸氣口改成現在的三個吸氣口,大渦輪將空氣吸入,進行低壓壓縮,在高壓壓縮,經過層層壓縮,然后在壓氣機的另一端噴射而出,從而帶動負載運動。
此產品由吸氣壓氣和噴氣部分組成,具體工作方式如下:最外面的大渦扇葉將空氣吸入到發動機內部,同時進行大渦輪的低壓壓縮,之后一分為三將空氣流入到高壓壓縮的渦扇前,之后再經過高壓壓縮的渦輪,在進行層層的高壓壓縮,壓縮到最后的渦扇之后三股高壓壓縮,在匯聚到一起,這樣壓力達到最大,從而流速也將達到最大,之后在一起噴射而出。如果要帶動發電機,輪船,汽車等負載運動則在噴口加入渦扇組,由小到大排列,將氣噴在渦扇上從而做功,帶動負載運動。因為空氣分離后會形成真空從而在外界大氣壓的作用下,再經過大渦扇葉的吸入,然后使得大量空氣源源不斷的進入到發動機內部。
2.1電器控制
采用直流無刷電機給三個吸氣壓氣通道里的渦輪提供動力,直流無刷電機具有過載能力強,轉矩特性優異,啟動轉矩大,啟動電流小效率高。電機本身沒有勵磁損耗和碳刷損耗,消除了多級減速耗電,綜合節電率可達20%~60%,耐顛簸震動,運轉平滑,壽命長等特點。使渦輪能高速運轉,將空氣最終壓到一起。
2.2機械部分
動渦輪: 動渦輪葉片葉型是機翼剖面,通常設計成沿機翼方向有一定的壓力梯度來推動空氣以合適的流速增速,沿葉高方向的壓力梯度用以平衡動葉高速旋轉帶來的空氣離心力影響,因為上述兩種原因,葉型沿葉高方向通常是扭曲的因為沿葉高方向的流體迎角是變化的,流體在沿葉型流動時,葉背和葉腹處都會形成低速的附面層,為了補償因此造成的流動損失,從葉根沿葉高到葉尖采用了下面的方法,即在葉型緣利用末端扭曲的方法。葉片高速轉動時與空氣摩擦會產生很高的溫度,葉片材料使用Incoel 718合金,Incoel 718合金具有極好的耐應力腐蝕開裂和點蝕的能力,在高溫下的抗氧化性能尤其突出。