La eficiencia de un motor de turbina de gas depende directamente de la temperatura del flujo de gas que sale de la cámara de combustión y hace girar la turbina. Cuanto mayor sea su temperatura, mayor será el trabajo de expansión del gas en la turbina y mayor será el coeficiente de rendimiento del motor, según informó la Corporación Unida de Construcción de Motores (ODK).
Las palas de la turbina deben soportar temperaturas extremas, superiores a 2000 grados Kelvin, durante un tiempo prolongado, sin perder resistencia ni forma, lo que supera la temperatura de fusión de los materiales utilizados para fabricar las palas.
A las aleaciones metálicas resistentes al calor, de las que se funden las palas de la turbina, se añaden elementos de aleación. Entre ellos se encuentran el tungsteno, el cobalto, el cromo, el molibdeno, los metales raros renio, rutenio y otros. La cantidad de estos elementos puede alcanzar el 15%.
Los especialistas de ODK también utilizan recubrimientos de barrera térmica y resistentes al desgaste para proteger las palas, incluidos los cerámicos, que reducen la penetración del calor en el cuerpo de la pala y evitan la corrosión gaseosa de los materiales. Sin embargo, estos métodos no protegen completamente las palas del sobrecalentamiento, por lo que se utiliza un sistema de refrigeración convectiva-pelicular.
El refrigerante es aire, extraído de las etapas del compresor y suministrado a través del sistema de refrigeración a la parte de flujo de la turbina. Al entrar en las palas de la turbina a través de canales de diferente sección transversal, el aire las enfría por convección. A continuación, a través de orificios de diferente configuración (perforación, ranuras), el aire se libera a la superficie de la pala.
La temperatura de este aire es inferior a la temperatura del flujo de gas que incide en las palas de la turbina, por lo que el aire crea una película de barrera en la superficie que protege la pala del flujo de gas caliente.
Las palas son una de las piezas más complejas de diseñar y fabricar de los motores de aviación. En las empresas de ODK, las palas se fabrican con las tecnologías más modernas. En la próxima edición hablaremos de una de estas tecnologías: el cultivo de palas monocristalinas.
Anteriormente, www1.ru informó de que el avión SJ-100 voló con los motores PD-8 apagados a gran altura: OAK reveló el significado del experimento.
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