Stiall Séalaithe Vortex: Réabhlóid i Séalaithe Sreabhán le haghaidh Trealamh Rothlach Ardluais

Stiall Séala Vortex

 

I réimsí trealaimh ardleibhéil amhail innill aerárthaigh, comhbhrúiteoirí hidrigine, agus córais folúis leathsheoltóra, baintear rialú sreabhach nanoscála amach leis an stiall séala vortex ag comhéadain rothlacha trí gheoiméadracht bíseach logartamach beacht. Deimhníonn sonraí tástála:

  • Luas criticiúil:42,000 rpm
  • Ráta sceite héiliam:​≤1.5×10⁻⁷ Pa·m³/s
  • Cailliúint cumhachta frithchuimilte:19% de shéalaí meicniúla

I. Croí-Struchtúr & Prionsabal Oibre

1. Dearadh Feidhmiúil Trí Shraith

Comhpháirt Córas Ábhartha Paraiméadar Feidhmíochta
Bonn Sprial Groove Superchóimhiotal bunaithe ar Ni (GH4169) CTE: 3.8×10⁻⁶/K (20-800°C)
Eagar Stiall Séala PI modhnaithe le graifín (PI/Gr) Neart lúbthachta: 452MPa @300°C
Cúiteamh Gathach Tobair Belleville (17-7PH SS) Grádán réamhluchtaithe: 50±3 N/mm

2. Sásra Séalaithe Dinimiciúil

  • Giniúint Brú Droim ar AisCruthaíonn éifeacht Coriolis i gclaiseanna bíseacha cóimheas brú 1:12
  • Bacainn Scannán Gáis NanoCoinníonn bearna 0.5-3μm dolúbthacht scannáin gháis 10⁸ N/m³
  • FéinghlanadhGlanann sé 99.2% de cháithníní >5μm ag luas líneach >200m/s

II. Dul Chun Cinn i bhFeidhmíocht

1. Inoiriúnaitheacht i ndálaí foircneacha

Paraiméadar Raon Cás Bailíochtaithe
Raon Teochta -253°C go 850°C Inneall CJ-1000A (2500 timthriall teirmeach)
Cumas Luas 42,000 rpm Deimhniú Tástála NASA-Glenn

2. Ráthaíocht Gan Éilliú

Meánach Ráta Sceite Deimhniú
He ≤1.5×10⁻⁷ Pa·m³/s ASME PTC 19.1
H₂ 3.2 × 10⁻⁹ móil/(m·s) ISO 15848-1

3. Réabhlóid Éifeachtúlachta Fuinnimh & Cothabhála

Méadrach Séala Meicniúil Stiall Séala Vortex Feabhsú
Caillteanas Frithchuimilte 35.2 kW 6.8 kW ↓80.7%
Uisce Fuaraithe 8.5 L/nóim 0 Coigilteas 100%
Timthriall Cothabhála 3 mhí 24 mí ↑700%

III. Paraiméadair Iarratais Thionsclaíocha

Réimse Iarratais Luas Líneach (m/s) Raon Brú Saol Seirbhíse
Aer-Innill 420 0.2-3.5 MPa 25,000 uair an chloig
Comhbhrúiteoirí Hidrigine 280 0.8-2.0 MPa 40,000+ uair an chloig
Folús Litagrafaíochta EUV 9.5 <10⁻⁵ Pa Saor ó chothabháil ar feadh an tsaoil

Conclúid Theicniúil: Athshainiú Teorainneacha na Séalaí Rothlach

Baintear trí dhul chun cinn réabhlóideacha amach leis an stiall séala vortex trí thoipeolaíocht gheoiméadrach agus eolaíocht ábhar:

  • Sáraíonn Teorainneacha FisiciúlaClúdaíonn sé -253°C go 850°C, seasann sé le 42,000 rpm
  • Cinntíonn ÍonachtSéalaithe ar leibhéal móilíneach (Sceitheadh He ≤1.5 × 10⁻⁷ Pa·m³/s)
  • Athchruthaíonn ÉifeachtúlachtLaghdú frithchuimilte 80.7%, deireadh a chur le córais fuaraithe (sábhálann 4,500 tonna uisce/bliain/aonad)

 

Nuair a oibríonn inneall Raptor SpaceX ag 1,056 rad/s, cosnaíonn an líne bíseach micreoméadrach seo teorainneacha na hinnealtóireachta ardleibhéil le cruinneas nanoscála.

I réimsí trealaimh ardleibhéil amhail innill aerárthaigh, comhbhrúiteoirí hidrigine, agus córais folúis leathsheoltóra, baintear rialú sreabhach nanoscála amach leis an stiall séala vortex ag comhéadain rothlacha trí gheoiméadracht bíseach logartamach beacht. Deimhníonn sonraí tástála:
Luas criticiúil: 42,000 rpm Ráta sceite héiliam: ​​≤1.5 × 10⁻⁷ Pa·m³/s Caillteanas cumhachta frithchuimilte: 19% de shéalaí meicniúla

I. Croístruchtúr & Prionsabal Oibre 1. Dearadh Feidhmiúil Trí Shraith

ComhpháirtCóras ÁbhairParaiméadar FeidhmíochtaBonn Sprial GrooveSuperalloy bunaithe ar Ni (GH4169)CTE: 3.8×10⁻⁶/K (20-800°C)Eagar Stiall SéalaithePI modhnaithe le graiféin (PI/Gr)Neart lúbthachta: 452MPa @300°CCúiteamh GathachSprionga Belleville (17-7PH SS)Fráinneacht réamhualaigh: 50±3 N/mm2. Sásra Séalaithe Dinimiciúil
Giniúint Brú Droim ar Ais: Cruthaíonn éifeacht Coriolis i gclais bíseacha cóimheas brú 1:12. Bacainn Scannán Gáis Nano: Coinníonn bearna 0.5-3μm dolúbthacht scannáin gháis 10⁸ N/m³. Féinghlanadh: Glanann sé 99.2% de cháithníní >5μm ag luas líneach >200m/s.

II. Dul Chun Cinn i bhFeidhmíocht 1. Inoiriúnaitheacht i ndálaí foircneacha

Raon Paraiméadar Cás Bailíochtaithe Raon Teochta -253°C go 850°CC Inneall J-1000A (2500 timthriall teirmeach) Cumas Luais 42,000 rpm Deimhniú Tástála NASA-Glenn​2. Ráthaíocht Gan Éilliú​

Ráta Sceite MeánachDeimhniúHe≤1.5×10⁻⁷ Pa·m³/sASME PTC 19.1H₂3.2×10⁻⁹ mol/(m·s)ISO 15848-1​3. Réabhlóid Éifeachtúlachta Fuinnimh & Cothabhála​

Séala Meicniúil MéadrachStiall Séala VortexFeabhsúCaillteanas Frithchuimilte35.2 kW6.8 kW↓80.7%Uisce Fuaraithe8.5 L/nóim0Coigilteas 100%Timthriall Cothabhála3 mhí24 mhí↑700%
III. Paraiméadair Feidhmchláir Thionsclaíocha

Réimse FeidhmchláirTreoluas Líneach (m/s)Raon BrúSaol SeirbhíseInnill Aerárthaí4200.2-3.5 MPa25,000 uair an chloigComhbhrúiteoirí Hidrigine2800.8-2.0 MPa40,000+ uair an chloigFolús Litagrafaíochta EUV9.5<10⁻⁵ PaSaolré saor ó chothabháil
Conclúid Theicniúil: Athshainiú Teorainneacha Séalaí Rothlach Baintear trí dhul chun cinn réabhlóideacha amach leis an stiall séala vortex trí thoipeolaíocht gheoiméadrach agus eolaíocht ábhar:
Sáraíonn sé Teorainneacha Fisiceacha: Clúdaíonn sé -253°C go 850°C, seasann sé le 42,000 rpm. Cinntíonn sé Íonacht: Séalaithe ar leibhéal móilíneach (Sceitheadh He ≤1.5×10⁻⁷ Pa·m³/s). Athchruthaíonn sé Éifeachtúlacht: Laghdú frithchuimilte 80.7%, cuireann sé deireadh le córais fuaraithe (sábhálann sé 4,500 tonna uisce/bliain/aonad)
Nuair a oibríonn inneall Raptor SpaceX ag 1,056 rad/s, cosnaíonn an líne bíseach micreoméadrach seo teorainneacha na hinnealtóireachta ardleibhéil le cruinneas nanoscála.


Am an phoist: 23 Meitheamh 2025