Drukowanie 3D poprawia testowanie komponentów turbin gazowych

W niedawnym studium przypadku wyprodukowano przemysłowy silnik turbinowy gazowy SGT-A05 firmy Siemens, a do badania rozwoju aerodynamicznego we wstępnej fazie projektowania wykorzystano produkcję addytywną do definiowania warunków brzegowych nowych elementów statycznej ścieżki przepływu sprężarki. / p>

"Sekcja testowania modelu dla tej pracy została zaprojektowana w celu scharakteryzowania wpływu wewnętrznego kanału przepływu i przepływu w płaszczyźnie wyjściowej pochodzącego ze sprężarki ze stopniem zerowym, zarówno z aktywnymi spadami, jak i bez nich," wyjaśnia zespół produkcyjny . "Kanał przepływu jest zdefiniowany za pomocą symetrycznego korpusu środkowego, który reprezentuje kombinację elementów wirnika i statycznych ścian końcowych oraz asymetrycznego ciała zewnętrznego dla krwawienia. Wszystkie statyczne wewnętrzne elementy konstrukcyjne, np. rozpórki używane do obsługi miski olejowej i łożyskowania zostały uwzględnione w modelu. Model testowy był geometrycznie podobnym modelem skali 1/5 modułu stopnia 0 silnika. Skoncentrowano się na modelach testowych tylko na wewnętrznych cechach ścieżki przepływu statycznego i, w miarę możliwości, podzielono efekty linii podziału związane z rzeczywistym zespołem silnika. "

Części zostały wydrukowane w 3D za pomocą formularza Formlabs Form 2 3D drukarki, a po ich utwardzeniu zostały one połączone za pomocą żywicy epoksydowej, aby stworzyć hermetyczną i przestrzennie poprawną ścieżkę przepływu. Aby poprawić ogólną wytrzymałość, zespół został następnie poddany epoksydacji w sekcji rury o średnicy 8 cali, o standardowej ścianie, z czarnego żelaza i wypełniony tylną warstwą żywicy poliestrowej. Cały proces, od rysunków CAD do stworzenia zespołu, trwał około dwóch tygodni i 30 godzin pracy.

Dwa różne standardy modeli zostały przetestowane w 20 różnych warunkach wlotowych, zakończonych w czasie krótszym niż pięć miesięcy. Przeprowadzono kilka powtarzających się testów w celu oceny jakości danych, powtarzalności i spójności efektów przejściowych. Wszystkie testy wykazały wysoką dokładność i niską zmienność

"Wyniki testów wykazały wysoką wartość obecnego programu ponownego projektowania" - stwierdza zespół. "Udostępniono dane nie tylko podczas całej wstępnej fazy projektowania, ale także między testem a inżynierią, co pozwoliło na łatwe wykorzystanie generowanych danych. Zasadniczo, te nowe dane dotyczące warunków granicznych wykazały bezpośrednie korzyści dla obecnego projektu, który obejmuje nieosiowy symetryczny profil wlotowy zasilający sprężarkę wysokociśnieniową, a także zawiera czynniki, które naśladują zauważone efekty dynamicznego ciśnienia związane z upuszczaniem dodesign. "

Ogólnie ustalono, że zastosowanie dodatkowej produkcji znacznie poprawiło proces testowania, odnotowując następujące aspekty:

Tutaj można przeczytać pełne badanie.

Porozmawiaj o tym i innych tematach drukowania 3D na stronie 3DPrintBoard.com lub podziel się poniższymi przemyśleniami.