ໃນຂະແຫນງອຸປະກອນຊັ້ນສູງເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຈັກທາງອາກາດ, ເຄື່ອງອັດໄຮໂດເຈນ, ແລະລະບົບສູນຍາກາດ semiconductor, ແຖບປະທັບຕາ vortex ບັນລຸການຄວບຄຸມນ້ໍາ nanoscale ໃນການໂຕ້ຕອບການຫມຸນຜ່ານທາງເລຂາຄະນິດກ້ຽວວຽນ logarithmic ທີ່ຊັດເຈນ. ຂໍ້ມູນການທົດສອບຢືນຢັນ:
- ຄວາມໄວທີ່ສໍາຄັນ:42,000 rpm
- ອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼ Helium:≤1.5×10⁻⁷ Pa·m³/s
- ການສູນເສຍພະລັງງານ Friction:19% ຂອງປະທັບຕາກົນຈັກ
I. ໂຄງສ້າງຫຼັກ ແລະ ຫຼັກການເຮັດວຽກ
1. ການອອກແບບຫນ້າທີ່ສາມຊັ້ນ
| ອົງປະກອບ | ລະບົບວັດສະດຸ | ພາຣາມິເຕີປະສິດທິພາບ |
|---|---|---|
| ຖານກ້ຽວວຽນ | superalloy ທີ່ອີງໃສ່ Ni (GH4169) | CTE: 3.8×10⁻⁶/K (20-800°C) |
| Seal Strip Array | Graphene-modified PI (PI/Gr) | ຄວາມແຮງຢືດຢຸ່ນ: 452MPa @300°C |
| ການຊົດເຊີຍ radial | Belleville Springs (17-7PH SS) | Preload gradient: 50±3 N/mm |
2. ກົນໄກການຜະນຶກແບບໄດນາມິກ
- ການສ້າງຄວາມກົດດັນຍ້ອນກັບ: ຜົນກະທົບຂອງ Coriolis ໃນຮ່ອງກ້ຽວວຽນສ້າງອັດຕາສ່ວນຄວາມກົດດັນ 1:12
- Nano Gas Film Barrier: ຊ່ອງຫວ່າງ 0.5-3μm ຮັກສາຄວາມແຂງຂອງຮູບເງົາກ໊າຊ 10⁸ N/m³
- ການທໍາຄວາມສະອາດດ້ວຍຕົນເອງ: ລ້າງ 99.2% ຂອງ >5μm particles at >200m/s linear velocity
II. ການປັບປຸງປະສິດທິພາບ
1. ການປັບຕົວຂອງເງື່ອນໄຂທີ່ຮຸນແຮງ
| ພາລາມິເຕີ | ຊ່ວງ | ກໍລະນີການກວດສອບ |
|---|---|---|
| ຊ່ວງອຸນຫະພູມ | -253°C ເຖິງ 850°C | ເຄື່ອງຈັກ CJ-1000A (2500 ຮອບວຽນຄວາມຮ້ອນ) |
| ຄວາມອາດສາມາດຄວາມໄວ | 42,000 rpm | ອົງການ NASA-Glenn ການຢັ້ງຢືນ |
2. ຮັບປະກັນການປົນເປື້ອນສູນ
| ຂະຫນາດກາງ | ອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼ | ການຢັ້ງຢືນ |
|---|---|---|
| He | ≤1.5×10⁻⁷ Pa·m³/s | ASME PTC 19.1 |
| H₂ | 3.2 × 10⁻⁹ mol/(m·s) | ISO 15848-1 |
3. ການປະຕິວັດປະສິດທິພາບ ແລະການຮັກສາພະລັງງານ
| ເມຕຣິກ | ປະທັບຕາກົນຈັກ | Vortex Seal Strip | ການປັບປຸງ |
|---|---|---|---|
| ການສູນເສຍ Friction | 35.2 kW | 6.8 kW | ↓ 80.7% |
| ນ້ໍາເຢັນ | 8.5 ລິດ/ນາທີ | 0 | 100% ເງິນຝາກປະຢັດ |
| ວົງຈອນການບໍາລຸງຮັກສາ | 3 ເດືອນ | 24 ເດືອນ | ↑700% |
III. ຕົວກໍານົດການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາ
| ພາກສະຫນາມຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ | ຄວາມໄວເສັ້ນ (m/s) | ຊ່ວງຄວາມກົດດັນ | ຊີວິດການບໍລິການ |
|---|---|---|---|
| ເຄື່ອງຈັກແອໂຣ | 420 | 0.2-3.5 MPa | 25,000 ຊົ່ວໂມງ |
| ເຄື່ອງບີບອັດໄຮໂດຣເຈນ | 280 | 0.8-2.0 MPa | 40,000+ ຊົ່ວໂມງ |
| EUV Lithography Vacuum | 9.5 | <10⁻⁵ ປ | ບໍ່ມີການບຳລຸງຮັກສາຕະຫຼອດຊີວິດ |
ສະຫຼຸບດ້ານວິຊາການ: ການກໍານົດຂອບເຂດຊາຍແດນໃຫມ່ຂອງປະທັບຕາຫມຸນ
ແຖບປະທັບຕາ vortex ບັນລຸສາມຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງການປະຕິວັດໂດຍຜ່ານ topology geometric ແລະວິທະຍາສາດວັດສະດຸ:
- ເອົາຊະນະຂໍ້ຈໍາກັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍ: ກວມເອົາ -253°C ຫາ 850°C, ທົນ 42,000 rpm
- ຮັບປະກັນຄວາມບໍລິສຸດ: ການຜະນຶກລະດັບໂມເລກຸນ (ການຮົ່ວໄຫຼ ≤1.5×10⁻⁷ Pa·m³/s)
- ຟື້ນຟູປະສິດທິພາບ: 80.7% ການຫຼຸດຜ່ອນ friction, ລົບລ້າງລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນ (ປະຢັດນ້ໍາ 4,500 ໂຕນ / ປີ / ຫນ່ວຍ)
ເມື່ອເຄື່ອງຈັກ Raptor ຂອງ SpaceX ເຮັດວຽກຢູ່ທີ່ 1,056 rad/s, ເສັ້ນກ້ຽວວຽນຂະໜາດໄມໂຄຣນນີ້ປ້ອງກັນຊາຍແດນຂອງວິສະວະກຳທີ່ກ້າວໜ້າດ້ວຍຄວາມແມ່ນຍໍານາໂນ.
ໃນຂະແຫນງອຸປະກອນຊັ້ນສູງເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຈັກທາງອາກາດ, ເຄື່ອງອັດໄຮໂດເຈນ, ແລະລະບົບສູນຍາກາດ semiconductor, ແຖບປະທັບຕາ vortex ບັນລຸການຄວບຄຸມນ້ໍາ nanoscale ໃນການໂຕ້ຕອບການຫມຸນຜ່ານທາງເລຂາຄະນິດກ້ຽວວຽນ logarithmic ທີ່ຊັດເຈນ. ຂໍ້ມູນການທົດສອບຢືນຢັນ:
ຄວາມໄວທີ່ສໍາຄັນ: 42,000 rpm ອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼຂອງ Helium: ≤1.5×10⁻⁷ Pa·m³/s ການສູນເສຍພະລັງງານ Friction: 19% ຂອງປະທັບຕາກົນຈັກ
ຂ້ອຍ. ໂຄງປະກອບການແລະຫຼັກການເຮັດວຽກ 1. ການອອກແບບການທໍາງານສາມຊັ້ນ
ComponentMaterial SystemPerformance Parameter Spiral Groove BaseNi-based superalloy (GH4169)CTE: 3.8×10⁻⁶/K (20-800°C)Seal Strip ArrayGraphene-modified PI (PI/Gr) ຄວາມແຮງ Flexural: Springville Component: 4502MP (17-7PH SS) Preload gradient: 50±3 N/mm2. ກົນໄກການຜະນຶກແບບໄດນາມິກ
Reverse Pressure Generation: Coriolis effect in grooves spiral ສ້າງອັດຕາສ່ວນຄວາມກົດດັນ 1:12 Nano Gas Film Barrier: ຊ່ອງຫວ່າງ 0.5-3μm ຮັກສາຄວາມແຂງຂອງຮູບເງົາອາຍແກັສ 10⁸ N/m³ ການທໍາຄວາມສະອາດຕົນເອງ: Clears 99.2% ຂອງ >5μm particles line / aroc
II. ຄວາມແຕກຕ່າງປະສິດທິພາບ 1. ການປັບຕົວສະພາບທີ່ຮ້າຍແຮງ
ParameterRangeValidation CaseTemperature Range-253°C ຫາ 850°CCJ-1000A Engine (2500 ຮອບຄວາມຮ້ອນ) ຄວາມຈຸຄວາມໄວ 42,000 rpm ການຮັບຮອງການທົດສອບຂອງ NASA-Glenn 2. ຮັບປະກັນການປົນເປື້ອນສູນ
ການຢັ້ງຢືນອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼປານກາງHe≤1.5×10⁻⁷ Pa·m³/sASME PTC 19.1H₂3.2×10⁻⁹ mol/(m·s) ISO 15848-13. ການປະຕິວັດປະສິດທິພາບ ແລະການຮັກສາພະລັງງານ
MetricMechanical SealVortex Seal StripImprovementFriction Loss35.2 kW6.8 kW↓80.7%Cooling Water8.5 L/min0100% savings ວົງຈອນການບຳລຸງຮັກສາ3ເດືອນ24ເດືອນ↑700%
III. ຕົວກໍານົດການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາ
ແອັບພລິເຄຊັນ FieldLinear Velocity (m/s)Pressure RangeService LifeAero-Engines4200.2-3.5 MPa25,000 ຊົ່ວໂມງ Hydrogen Compressors2800.8-2.0 MPa40,000+ ຊົ່ວໂມງEUV Lithography Vacuum9.5<10⁻⁻⁻ ບໍາລຸງຮັກສາແບບບໍ່ມີເວລາ
ສະຫຼຸບທາງດ້ານວິຊາການ: ການກໍານົດຂອບເຂດຂອງປະທັບຕາຫມຸນໃຫມ່ vortex ປະທັບຕາບັນລຸສາມຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງການປະຕິວັດໂດຍຜ່ານການ topology geometric ແລະວິທະຍາສາດອຸປະກອນການ:
ເອົາຊະນະຂໍ້ຈໍາກັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍ: ກວມເອົາ -253°C ກັບ 850°C, ທົນທານຕໍ່ 42,000 rpm ຮັບປະກັນຄວາມບໍລິສຸດ: ການຜະນຶກໃນລະດັບໂມເລກຸນ (He leakage ≤1.5×10⁻⁷ Pa·m³ / s) Reinvents ປະສິດທິພາບ: 80.7% ລະບົບການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຢັນ, 0. ນ້ຳ/ປີ/ໜ່ວຍ)
ເມື່ອເຄື່ອງຈັກ Raptor ຂອງ SpaceX ເຮັດວຽກຢູ່ທີ່ 1,056 rad/s, ເສັ້ນກ້ຽວວຽນຂະໜາດໄມໂຄຣນນີ້ປ້ອງກັນຊາຍແດນຂອງວິສະວະກຳທີ່ກ້າວໜ້າດ້ວຍຄວາມແມ່ນຍໍານາໂນ.
ເວລາປະກາດ: 23-06-2025