ໃນຂະແໜງການອຸປະກອນລະດັບສູງເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຈັກອາກາດ, ເຄື່ອງອັດໄຮໂດຣເຈນ, ແລະ ລະບົບສູນຍາກາດເຄິ່ງຕົວນຳ, ແຖບປະທັບຕາ vortex ບັນລຸການຄວບຄຸມນ້ຳໃນລະດັບນາໂນຢູ່ທີ່ອິນເຕີເຟດໝູນວຽນຜ່ານຮູບຮ່າງກ້ຽວວຽນ logarithmic ທີ່ແມ່ນຍຳ. ຂໍ້ມູນການທົດສອບຢືນຢັນວ່າ:
- ຄວາມໄວວິກິດ:42,000 ຮອບຕໍ່ນາທີ
- ອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼຂອງຮີລຽມ:≤1.5×10⁻⁷ Pa·m³/s
- ການສູນເສຍພະລັງງານສຽດທານ:19% ຂອງປະທັບຕາກົນຈັກ
I. ໂຄງສ້າງຫຼັກ ແລະ ຫຼັກການເຮັດວຽກ
1. ການອອກແບບໜ້າທີ່ສາມຊັ້ນ
| ອົງປະກອບ | ລະບົບວັດສະດຸ | ພາລາມິເຕີປະສິດທິພາບ |
|---|---|---|
| ຖານຮ່ອງກ້ຽວວຽນ | ຊຸບເປີອະໂລຢິດທີ່ມີ Ni ເປັນສ່ວນປະກອບ (GH4169) | CTE: 3.8×10⁻⁶/K (20-800°C) |
| ແຖວແຖບປະທັບຕາ | PI ທີ່ຖືກດັດແປງດ້ວຍກຣາຟີນ (PI/Gr) | ຄວາມແຂງແຮງຂອງການບິດ: 452MPa @300°C |
| ການຊົດເຊີຍແບບ radial | ເບວວິວ ສະປຣິງສ໌ (17-7PH SS) | ຄວາມຊັນກ່ອນໂຫຼດ: 50±3 N/mm |
2. ກົນໄກການຜະນຶກແບບໄດນາມິກ
- ການສ້າງຄວາມກົດດັນປີ້ນກັບກັນຜົນກະທົບຂອງໂຄລິໂອລິສໃນຮ່ອງກ້ຽວວຽນສ້າງອັດຕາສ່ວນຄວາມກົດດັນ 1:12
- ຟິມກັ້ນອາຍແກັສນາໂນຊ່ອງຫວ່າງ 0.5-3μm ຮັກສາຄວາມແຂງກະດ້າງຂອງຟິມອາຍແກັສໄດ້ 10⁸ N/m³
- ການທຳຄວາມສະອາດດ້ວຍຕົນເອງ: ກຳຈັດອະນຸພາກ >5μm ໄດ້ 99.2% ທີ່ຄວາມໄວເສັ້ນຊື່ >200m/s
II. ຄວາມກ້າວໜ້າດ້ານປະສິດທິພາບ
1. ການປັບຕົວເຂົ້າກັບສະພາບທີ່ຮ້າຍແຮງ
| ພາລາມິເຕີ | ຂອບເຂດ | ກໍລະນີການກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງ |
|---|---|---|
| ຂອບເຂດອຸນຫະພູມ | -253°C ຫາ 850°C | ເຄື່ອງຈັກ CJ-1000A (2500 ຮອບວຽນຄວາມຮ້ອນ) |
| ຄວາມຈຸຄວາມໄວ | 42,000 ຮອບຕໍ່ນາທີ | ການຮັບຮອງການທົດສອບ NASA-Glenn |
2. ຮັບປະກັນການປົນເປື້ອນສູນ
| ປານກາງ | ອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼ | ການຮັບຮອງ |
|---|---|---|
| He | ≤1.5×10⁻⁷ Pa·m³/s | ASME PTC 19.1 |
| H₂ | 3.2 × 10⁻⁹ ໂມລ/(ມ·ວິ) | ISO 15848-1 |
3. ການປະຕິວັດດ້ານປະສິດທິພາບພະລັງງານ ແລະ ການບຳລຸງຮັກສາ
| ເມຕຣິກ | ປະທັບຕາກົນຈັກ | ແຖບປະທັບຕາ Vortex | ການປັບປຸງ |
|---|---|---|---|
| ການສູນເສຍແຮງສຽດທານ | 35.2 ກິໂລວັດ | 6.8 ກິໂລວັດ | ↓80.7% |
| ນ້ຳເຢັນ | 8.5 ລິດ/ນາທີ | 0 | ປະຢັດ 100% |
| ວົງຈອນການບຳລຸງຮັກສາ | 3 ເດືອນ | 24 ເດືອນ | ↑700% |
III. ພາລາມິເຕີການນຳໃຊ້ທາງອຸດສາຫະກຳ
| ພາກສະໜາມສະໝັກ | ຄວາມໄວເສັ້ນຊື່ (ມ/ວິນາທີ) | ລະດັບຄວາມດັນ | ຊີວິດການບໍລິການ |
|---|---|---|---|
| ເຄື່ອງຈັກທາງອາກາດ | 420 | 0.2-3.5 MPa | 25,000 ຊົ່ວໂມງ |
| ເຄື່ອງອັດໄຮໂດຣເຈນ | 280 | 0.8-2.0 MPa | 40,000+ ຊົ່ວໂມງ |
| ສູນຍາກາດພິມດ້ວຍ EUV | 9.5 | <10⁻⁵ ປາ | ບໍ່ຕ້ອງບຳລຸງຮັກສາຕະຫຼອດຊີວິດ |
ສະຫຼຸບດ້ານວິຊາການ: ການກຳນົດຂອບເຂດຂອງປະທັບຕາໝູນວຽນຄືນໃໝ່
ແຖບປະທັບຕາ vortex ບັນລຸຄວາມກ້າວໜ້າທາງການປະຕິວັດສາມຢ່າງໂດຍຜ່ານໂທໂພໂລຊີເລຂາຄະນິດ ແລະ ວິທະຍາສາດວັດສະດຸ:
- ເອົາຊະນະຂໍ້ຈຳກັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍ: ກວມເອົາອຸນຫະພູມ -253°C ຫາ 850°C, ຮອງຮັບໄດ້ 42,000 rpm
- ຮັບປະກັນຄວາມບໍລິສຸດການຜະນຶກລະດັບໂມເລກຸນ (ການຮົ່ວໄຫຼ He ≤1.5×10⁻⁷ Pa·m³/s)
- ປັບປຸງປະສິດທິພາບຄືນໃໝ່ການຫຼຸດຜ່ອນແຮງສຽດທານ 80.7%, ກຳຈັດລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນ (ປະຫຍັດນ້ຳໄດ້ 4,500 ໂຕນ/ປີ/ໜ່ວຍ)
ເມື່ອເຄື່ອງຈັກ Raptor ຂອງ SpaceX ເຮັດວຽກດ້ວຍຄວາມໄວ 1,056 rad/s, ເສັ້ນກ້ຽວວຽນຂະໜາດໄມຄຣອນນີ້ຈະປົກປ້ອງຂອບເຂດຂອງວິສະວະກຳທີ່ກ້າວໜ້າດ້ວຍຄວາມແມ່ນຍຳໃນລະດັບນາໂນ.
ໃນຂະແໜງການອຸປະກອນລະດັບສູງເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຈັກອາກາດ, ເຄື່ອງອັດໄຮໂດຣເຈນ, ແລະ ລະບົບສູນຍາກາດເຄິ່ງຕົວນຳ, ແຖບປະທັບຕາ vortex ບັນລຸການຄວບຄຸມນ້ຳໃນລະດັບນາໂນຢູ່ທີ່ອິນເຕີເຟດໝູນວຽນຜ່ານຮູບຮ່າງກ້ຽວວຽນ logarithmic ທີ່ແມ່ນຍຳ. ຂໍ້ມູນການທົດສອບຢືນຢັນວ່າ:
ຄວາມໄວວິກິດ: 42,000 rpmອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼຂອງຮີລຽມ: ≤1.5×10⁻⁷ Pa·m³/sການສູນເສຍພະລັງງານແຮງສຽດທານ: 19% ຂອງປະທັບຕາກົນຈັກ
I. ໂຄງສ້າງຫຼັກ ແລະ ຫຼັກການເຮັດວຽກ 1. ການອອກແບບໜ້າທີ່ສາມຊັ້ນ
ລະບົບວັດສະດຸສ່ວນປະກອບພາລາມິເຕີປະສິດທິພາບພື້ນຖານຮ່ອງກ້ຽວວຽນໂລຫະປະສົມ Ni (GH4169)CTE: 3.8 × 10⁻⁶/K (20-800°C)ອາເຣແຖບປະທັບຕາPI ດັດແປງດ້ວຍກຣາຟີນ (PI/Gr)ຄວາມແຂງແຮງຂອງການດັດ: 452MPa @300°CRການຊົດເຊີຍແບບວົງແຫວນສະປິງ Belleville (17-7PH SS)ຄວາມຊັນການໂຫຼດລ່ວງໜ້າ: 50±3 N/mm2. ກົນໄກການປະທັບຕາແບບໄດນາມິກ
ການສ້າງຄວາມກົດດັນແບບປີ້ນກັບກັນ: ຜົນກະທົບຂອງໂຄລິໂອລິສໃນຮ່ອງກ້ຽວວຽນສ້າງອັດຕາສ່ວນຄວາມກົດດັນ 1:12 ການປ້ອງກັນຟິມອາຍແກັສແບບນາໂນ: ຊ່ອງຫວ່າງ 0.5-3μm ຮັກສາຄວາມແຂງກະດ້າງຂອງຟິມອາຍແກັສໄດ້ 10⁸ N/m³ ການທຳຄວາມສະອາດດ້ວຍຕົນເອງ: ກຳຈັດອະນຸພາກ >5μm ໄດ້ 99.2% ທີ່ຄວາມໄວເສັ້ນຊື່ >200m/s
II. ຄວາມກ້າວໜ້າດ້ານປະສິດທິພາບ1. ການປັບຕົວເຂົ້າກັບສະພາບທີ່ຮ້າຍແຮງ
ພາລາມິເຕີຊ່ວງການກວດສອບກໍລະນີຊ່ວງອຸນຫະພູມ -253°C ຫາ 850°CCJ-1000A ເຄື່ອງຈັກ (2500 ຮອບວຽນຄວາມຮ້ອນ)ຄວາມຈຸຄວາມໄວ42,000 rpmການຢັ້ງຢືນການທົດສອບ NASA-Glenn2. ຮັບປະກັນການປົນເປື້ອນສູນ
ອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼປານກາງ ການຮັບຮອງ He≤1.5×10⁻⁷ Pa·m³/sASME PTC 19.1H₂3.2×10⁻⁹ mol/(m·s)ISO 15848-13. ການປະຕິວັດດ້ານປະສິດທິພາບພະລັງງານ ແລະ ການບຳລຸງຮັກສາ
ປະທັບຕາກົນຈັກ Metric ແຖບປະທັບຕາ Vortex ການປັບປຸງການສູນເສຍແຮງສຽດທານ 35.2 kW 6.8 kW ↓ 80.7% ນ້ຳເຢັນ 8.5 ລິດ/ນາທີ 01 ປະຫຍັດ 0% ວົງຈອນການບຳລຸງຮັກສາ 3 ເດືອນ 24 ເດືອນ ↑ 700%
III. ພາລາມິເຕີການນຳໃຊ້ທາງອຸດສາຫະກຳ
ພາກສະຫນາມຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຄວາມໄວເສັ້ນຊື່ (m/s)ຂອບເຂດຄວາມກົດດັນອາຍຸການໃຊ້ງານເຄື່ອງຈັກ Aero-Engines4200.2-3.5 MPa25,000 ຊົ່ວໂມງເຄື່ອງອັດໄຮໂດຼເຈນ2800.8-2.0 MPa40,000+ ຊົ່ວໂມງເຄື່ອງດູດຝຸ່ນ EUV Lithography9.5<10⁻⁵ Pa ຕະຫຼອດຊີວິດໂດຍບໍ່ຕ້ອງມີການບຳລຸງຮັກສາ
ສະຫຼຸບດ້ານວິຊາການ: ການກຳນົດຂອບເຂດຂອງປະທັບຕາໝູນວຽນຄືນໃໝ່ແຖບປະທັບຕາແບບ vortex ບັນລຸຄວາມກ້າວໜ້າທາງການປະຕິວັດສາມຢ່າງຜ່ານໂທໂພໂລຊີເລຂາຄະນິດ ແລະ ວິທະຍາສາດວັດສະດຸ:
ເອົາຊະນະຂໍ້ຈຳກັດທາງກາຍະພາບ: ກວມເອົາ -253°C ຫາ 850°C, ທົນທານຕໍ່ 42,000 rpm ຮັບປະກັນຄວາມບໍລິສຸດ: ການປະທັບຕາລະດັບໂມເລກຸນ (ການຮົ່ວໄຫຼ He ≤1.5×10⁻⁷ Pa·m³/s) ປັບປຸງປະສິດທິພາບ: ການຫຼຸດຜ່ອນແຮງສຽດທານ 80.7%, ກຳຈັດລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນ (ປະຫຍັດນ້ຳ 4,500 ໂຕນ/ປີ/ໜ່ວຍ)
ເມື່ອເຄື່ອງຈັກ Raptor ຂອງ SpaceX ເຮັດວຽກດ້ວຍຄວາມໄວ 1,056 rad/s, ເສັ້ນກ້ຽວວຽນຂະໜາດໄມຄຣອນນີ້ຈະປົກປ້ອງຂອບເຂດຂອງວິສະວະກຳທີ່ກ້າວໜ້າດ້ວຍຄວາມແມ່ນຍຳໃນລະດັບນາໂນ.
ເວລາໂພສ: ມິຖຸນາ-23-2025
