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风扇叶型号(风扇叶型号对照表)

2024-04-20 16:07:01 来源:阿帮个性网 点击:
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  1. 风扇叶片形状哪种好
  2. 风扇叶型号对照表
  3. 风扇叶型号含义
  4. 风扇扇叶大小区别
  5. 风扇叶怎么看尺寸
  6. 电机风扇叶型号
  7. 风扇扇叶型号
  8. 风扇扇叶种类

风扇叶片形状哪种好

对电机铭牌y系列什么什么的。也可以用尺量下转子,等你熟了考眼力都可以

风扇叶型号对照表

y系列电机风叶的型号与电机型号相同(配套的,同型号不同极数均同)。

风扇叶型号含义

y2-90。110千瓦电机风扇叶型号适用于y2-90型号的电机,该型号的电机风扇叶整体平衡性好,可节省调整平衡所需工时,重量比螺栓联接式风扇减轻30%以上,由于电风扇能直接将电能转化为动能,耗电量非常低。

风扇扇叶大小区别

导读

复合材料风扇叶片已成为商用大涵道比发动机的发展趋势,复合材料风扇叶片已应用于B777、B787等多个民机型号,并即将在C919、A320neo、A350、B737MAX、B777-X等先进机型上应用,复合材料风扇叶片的成型技术已呈现出自动化、多样化和高效化的趋势。

进入21世纪以来,随着A380、B787等大型商用飞机的使用,大飞机的研制越来越受到世界各国的重视,并逐渐成为国家综合国力的象征。大涵道比涡扇发动机是大型飞机的核心部分,是决定大型飞机研制能否成功的关键。复合材料具有金属材料无法比拟的低密度、高比强度和高比刚度,为了达到发动机的高推重比、低耗油率、低噪声、低维修成本的需要,世界各主要发动机厂商都在大力推广复合材料在大涵道比涡扇发动机上的使用。

风扇叶片是现代商用飞机发动机最重要的部件之一,据统计,风扇段质量约占发动机总质量的30%~35%,降低风扇段质量是降低发动机质量和提高发动机效率的关键手段,采用更大、更轻的风扇叶片已成为发动机的发展趋势。风扇叶片每减重1kg,风扇机匣和传动系统也相应减少1kg,同时发动机结构和飞机的机翼/机身结构也分别减重0.5kg,这种由于风扇结构减重带来的叠代效应对飞机的减重非常重要。此外,大涵道比涡扇发动机的主要推力来自流经外涵道的冷空气,要满足较大的涵道比,必须采用较大尺寸的风扇。因此,采用复合材料风扇叶片是实现发动机更高涵道比和减重的唯一途径。

与钛合金叶片相比,复合材料风扇叶片具有重量轻、高效率、低噪声的特点,叶片数少,具有更优异的抗颤震性能和损伤容限能力,抗鸟撞性能也能满足适航需求。以同时为波音787飞机开发的GEnx发动机和瑞达1000发动机为例,采用复合材料风扇叶片的GEnx发动机叶片数更少,质量更轻,燃油效率更高,如图1所示。

目前,国外已进行商业化应用的复合材料风扇叶片的主要代表为B777配套的GE90系列发动机及为B787配套的GEnx发动机;即将进行商用化应用的复合材料风扇叶片的代表为中国商飞C919、美国波音公司B737max、欧洲空中客车A320neo配套的LEAP-X发动机及为B787-9、A350配套的TRENT1000、TRENT-XWB等发动机。

其中,GE90、GEnx、TRENT1000、TRENT-XWB发动机具有较大的推力,主要为双通道商用客机提供飞行动力,风扇叶片尺寸较大。而最新开发的LEAP-X发动机推力较小,主要为单通道商用客机提供飞行动力,因此风扇叶片的尺寸也小于GE90、GEnx等发动机的风扇叶片。

值得注意的是,国外最先采用复合材料风扇叶片的并不是匹配单通道客机的具有较小直径风扇叶片的商用涡扇发动机(如CFM56、V2500等),而是匹配B777级别双通道客机的具有较大直径风扇叶片的GE90商用涡扇发动机。其原因为:较小尺寸风扇叶片的刚性过强而无法产生足够的弹性变形,通过预浸料叠层/模压成型工艺研制的小尺寸全复合材料风扇叶片在当时无法通过抗外物冲击试验(简称FOD试验);而较大尺寸的风扇叶片能够产生足够的弹性变形吸收冲击能量,同时结合边缘缝合技术及钛合金包边技术,抑制冲击带来的边缘分层,最终通过了FOD试验得到了商业化应用。直到2012年,采用3DWOVEN编织结构/RTM工艺成型的LEAP-X发动机复合材料风扇叶片问世才解决了这个技术问题。

因此,从制造技术上可对以上发动机复合材料风扇叶片加以区分:其中GE90、GEnx、TRENT1000及TRENTXWB发动机复合材料风扇叶片采用了预浸料/模压技术成型,可归为第2~第3代复合材料风扇叶片制造技术;而LEAP-X发动机复合材料风扇叶片采用了3D-WOVEN/RTM技术成型,可归为第4代复合材料风扇叶片制造技术。

1.1预浸料/模压成型复合材料风扇叶片

采用预浸料/模压成型复合材料风扇叶片的代表主要有美国GE公司的GE90、GEnx发动机复合材料风扇叶片及罗-罗公司和GKN公司正在联合为瑞达系列发动机开发的复合材料风扇叶片。

1)GE90复合材料风扇叶片:GE90是美国GE公司于20世纪90年代为双发大型客机B777开发的特大流量比、特大推力的涡扇发动机,是国外最早采用复合材料风扇叶片设计的商业化发动机之一,见图2。

该叶片采用了预浸料/模压成型的掠形大流量宽弦复合材料结构,综合考虑了空气动力学、航空力学、低周疲劳循环和高周疲劳循环等因素。GE90的复合材料风扇叶片高1.219m,叶根宽0.304m,弦长0.61m,风扇转子φ3242mm,风扇叶尖速度为360~390m/s。该叶片由400层IM7/8551-7的碳纤维/增韧环氧预浸料制成,其外形从叶根至叶尖逐渐减薄。在叶身的压力面上,涂有聚氨酯防腐蚀涂层,叶背上涂有一般的聚氨酯涂层,为了提高叶片的抗鸟撞能力,在前缘增加了钛合金包边;为了避免在工作中出现复合材料的分层,在叶尖和后缘处采用了Kevlar纤维进行缝合。叶片根部为三角形燕尾形榫头,榫头承受压力的表面上涂有低摩擦系数的耐磨材料。

GE90采用了22片复合材料风扇叶片的总质量为349kg,约占发动机总质量的8%,与钛合金空心叶片相比,质量轻66%,强度提高100%。经过十余年的运行,GE90复合材料发动机叶片已累计飞行1000万h以上,仅有3片复合材料风扇叶片被更换,GE90发动机的成功应用,证明了复合材料风扇叶片适用于具有严格要求的商业飞行的需要。

2)GEnx复合材料风扇叶片:GEnx发动机是美国GE公司2002年为B787和B747-8等飞机开发的新一代涡扇发动机,在材料和模压成型工艺不变的情况下,优化了GE90的复合材料叶片结构设计,见图3。

GEnx发动机风扇叶片采用了GE公司的第3代复合材料,外形(掠形)基本同于GE90-115B发动机,采用新一代三元流技术设计,叶片数由GE90的22片减为18片,减轻了质量。叶片的前缘与尖部采用了钛合金护套。在叶片榫根处,采用了特氟隆耐磨衬垫,因而叶片装进燕尾槽中后无需加润滑剂,正常的维护仅需要目视检查。

3)罗-罗公司复合材料风扇叶片。随着复合材料风扇叶片技术的不断进步,英国罗-罗公司目前正在将目光从在其涡扇发动机上长期应用的钛合金空心风扇叶片移开,转而研制碳纤维增强复合材料风扇叶片。该公司与吉凯恩集团(GKN)一起开发一种跟钛合金叶片一样薄的碳纤维风扇叶片试验件,见图4,并满足在鲁棒性、制造成本以及产量可扩缩性等其他方面的标准。这种碳纤维风扇叶片已经完成了包括叶片飞出、鸟撞试验在内的地面试验,并即将于2013年第2季度在TRENT1000发动机上开始飞行测试,并可望在2020年前应用于TRENT-XWB之后的下一型新发动机。

1.23DWOVEN/RTM成型复合材料风扇叶片

由于中等推力发动机对更小、更轻的风扇叶片提出了更高的强度要求,作为GE公司在CFM国际公司的合伙人,Snecma公司将采用新的碳纤维增强复合材料结构制造工艺用于CFM56系列的下一代继任发动机——LEAP-X。与GE90和GEnx风扇叶片采用铺设多层预浸碳纤维薄层的方式不同,Snecma公司采用树脂传递模塑成型(RTM)工艺来制造LEAP发动机的风扇叶片,其中在树脂注入和叶片高压成型前将碳纤维编制成3-DWOVEN结构,见图5。

LEAP-X发动机风扇叶片采用了法国Snecma公司的专利3-DWOVEN/RTM技术成型,也是世界上首个通过FOD试验的中小推力涡扇发动机复合材料风扇叶片。Snecma公司为该复合材料风扇叶片申请了数个专利,主要包含3-DWOVEN预制体编织技术、3-DWOVEN复合材料叶片预成型技术、RTM成型技术、预制体切割技术等。

在制造方面,Snecma公司委托AlbanyEngineeredComposites(简称AEC公司)完成三维编织预制体的制备和整个复合

材料风扇叶片的制造,由于自动化程度高,叶片制造的全过程仅需24h即可完成。

与CFM公司同等推力水平的采用更多金属结构的CFM56发动机相比,采用3-DWOVEN/RTM技术成型的LEAP发动机重量降低了1000磅(1磅≈0.45kg)以上,燃油效率提高16%,NOX排放量低60%,噪声水平低10~15dB,而可靠性维持CFM56的水平。与同样采用复合材料风扇叶片设计的GE90发动机相比,3-DWOVEN/RTM成型的发动机叶盘直径减少了50inch(1inch=2.54cm)以上,但具有与之相当的抗鸟撞能力。

目前,LEAP-X发动机已被中国商飞C919、B737max、A320neo这3种双发单通道旅客机选中。LEAP-X全尺寸整机试验于2013初进行,随后将进行飞行试验,计划于2016年取得适航证。

复合材料风扇叶片的核心制造技术主要包括预制体制备技术、高韧性材料体系和成型技术等。

2.1复合材料风扇叶片预制体制备技术

预制体制备技术是复合材料风扇叶片制造的核心技术之一。根据发动机的推力和适用性的不同,国外采用了2种不同的复合材料风扇叶片预制体制备技术。其中适用于B777、B787、A350等双通道客机且具有较大推力和较大叶盘直径的GE90、GEnx、瑞达1000和瑞达XWB涡扇发动机风扇叶片预制体使用了IM7/8551-7及IM7/M91预浸料并利用激光定位手工/自动化成型技术制备;而最新开发的适用于B737、A320、C919等单通道客机,具有较小推力的LEAP-X涡扇发动机风扇叶片预制体采用了预浸渍IM7碳纤维和3D-WOVEN/RTM自动化技术成型。

根据相关资料显示,GKN公司在GE90发动机风扇叶片研制过程中开发了自动化丝束铺放设备(简称AFP)以帮助GE90复合材料风扇叶片预制体实现自动化成型,由于当时技术成熟度的问题,最终GE公司未采用AFP技术进行风扇叶片预制体的制造,而仍然采用激光定位辅助+人手工铺叠的技术;而随着AFP技术的进步,罗-罗公司在研制瑞达系列发动机复合材料风扇叶片中采用了GKN公司的新型AFP自动化纤维丝束铺放设备,实现了复合材料风扇叶片预制体的自动化成型,并采用了超声刀进行了预制体切割。

在LEAP-X发动机风扇叶片成型过程中,Snecma公司首次提出了无余量预制体成型技术、预制体预变形技术以及高度自动化的预制体制备技术。

Snecma公司3DW/RTM成型风扇叶片预制体主要的技术优点有:1)全三维编织结构的预制体,叶片的顶部可以更薄,根部可以更厚,这种设计降低了传统二维风扇叶片的分层缺陷产生的可能性;2)采用了经纱连续的变截面成型技术,较经纱中断的三维编织结构具有更好的承载能力;3)针对涡扇发动机叶片受力环境优化的三维编织结构;4)采用了预浸渍的纤维束编织,维型性更佳;5)在预制体中增加了可视定位线设计,可对三维预制体编织、预成型、预压实、合模等全程进行外形尺寸跟踪;6)预制体编织完成后采用高压水设备无余量一次切割到位。

2.2复合材料风扇叶片高韧性材料体系

国外适用于复合材料风扇叶片的材料体系见表1。

从表1可知,国外复合材料风扇叶片的增强材料均选用了T800级碳纤维,基体树脂选择了环氧树脂体系。其中,GE公司选用了Hexcel公司的IM7/8551-7预浸料,而罗-罗公司选用了Hexcel公司的可适用于AFP技术的IM7/M91预浸料。由于风扇叶片的使用温度不高,高温环氧树脂即可满足其使用温度要求,材料的主要性能指标为高韧性和湿热环境的性能保持率。在考核材料韧性的关键指标开孔压缩性能及冲击后压缩强度(CAI)上,IM7/8551-7的开孔压缩强度可达290MPa(常温干态),255MPa(82℃湿态),性能保持率达88%;IM7/M91的开孔压缩强度为315MPa(常温干态),CAI值更高达350MPa,以上数据表明材料的高韧性和高性能保持率是复合材料风扇叶片材料的关键技术指标要求。

由于Snecma公司未公布3D-WOVEN材料的相关性能,故无法从数据上进行直观对比判断。但从国外公开的相关资料可知,采用3DWOVEN/RTM成型的复合材料风扇叶片通过了与GE90同级别的抗鸟撞试验(8磅鸟撞)。考虑在相同冲击能量

下小尺寸叶片需要更高的抗损伤容限能力和韧性需求,可以推测采用Snecma公司采用3D-WOVEN/RTM成型的复合材料相关韧性性能不亚于甚至超过IM7/8551-7及IM7/M91预浸料的韧性性能。

2.3复合材料风扇叶片成型技术

国外目前主流的复合材料风扇叶片成型技术主要包含模压及RTM注射成型,分别对应的发动机及机型见表2。

从表2可知,根据发动机的推力和适用性的不同,国外采用了两种不同的复合材料风扇叶片成型技术。虽然技术上有所区别,但模压及RTM技术(可等效为液体模压技术)可统称为复合材料闭模成型技术。由于涡扇发动机风扇叶片双曲面、大扭转、变截面的结构形式极为复杂,采用常规的热压罐成型技术无法充分保证成型后零件的尺寸精度,而闭模成型技术可实现零件高精度成型,同时零件的质量一致性好的特点刚好能够满足涡扇发动机对风扇叶片极高的质量要求。故闭模成型技术已成为复合材料风扇叶片的最主流成型技术,如GKN公司模压成型罗-罗公司的叶片以及Snecma公司利用RTM工艺制造LEAP-X发动机叶片。

随着技术的发展和进步,国外出现了采用复合材料材质的模具替代金属成型模具的趋势,其优点为采用复合材料材质加工制造的模具的热膨胀系数与复合材料零件的热膨胀系数基本一致,成型的零件具有更高的尺寸精度。如GE90-94、GE90-115B、GEnx-1B、GEnx-2B复合材料风扇叶片均采用了HEXCEL公司的HexTOOL®M61制造了复合材料材质的模具替代了金属模具,见图6。

根据国外相关报道,LEAP-X发动机的生产厂商CFM(Snecma与GE公司共同控股公司)也准备选用HEXCEL公司的HexTOOL®材料进行模具的加工。

在钛合金包边成型技术方面,GE公司直接采用了数控机床加工的方式进行了GE90、GEnx复合材料风扇叶片钛合金包边的加工。

此外,大量的模拟技术也应用于复合材料风扇叶片的成型技术中,如法国ESI-ATE集团针对模压技术和RTM技术分别开发了PAM-FORM及PAM-RTM模拟软件,可采用计算机仿真的手段模拟在模压成型工艺中的预制体纤维角度的变化以及对最终零件的变形影响,也可在RTM工艺中模拟纤维渗透率、树脂流动、固化速率等多个工艺参数的变化对零件最终成型质量的影响。合理采用模拟技术可以在成型工艺技术研究的前期对成型技术进行方向性的指导,降低成本、缩短研制周期、规避研制风险。

随着技术的进步,复合材料风扇叶片已经被越来越多的商用发动机所采用,而制造过程的自动化、高效率,材料的高性能,成型工艺的高精度、高可靠性和一致性是复合材料风扇叶片制造技术的发展方向。随着我国自主设计的大型民用客机C919开始研发,其对商用发动机的需求为我国的复合材料风扇叶片制造技术的发展提供了良好的机遇,虽然我国的复合材料风扇叶片制造技术尚处于技术积累阶段,但终有一天,我国的商用大飞机终能采用自主研发的涡扇发动机飞上蓝天。

(中航工业复合材料技术中心先进复合材料国防科技重点实验室刘强 赵龙 黄峰)

来源:航空制造技术2014年第15期

风扇叶怎么看尺寸

0.55-1.1KW的电机用Y80的风叶,1.5-2.2KW的电机用Y90,3-4KW用Y100,5.5-7.5KW用Y132,11-18KW用Y160的电机风叶,22KW的用Y180,37KW的用Y225,55KW的用Y250的叶子,75KW的用Y280的,90-100KW的用Y315的电机风叶。

电机风扇叶型号

1.1kw电机风扇叶型号是y2-90。电机风扇是一种具有风扇毂和叶片的电机,沿风扇毂外圆周并有均匀分布的槽,叶片插在槽中,经焊接、粘接等永久性联接方法使叶片与风扇毂成为一体,电机风扇的整体平衡性好,可节省调整平衡所需工时,重量比螺栓联接式风扇减轻30%以上。

1.1kw电机风扇叶定义

尽管电机风扇有很高的可靠性,但它仍然是机械器件,在长时间使用时,其速度可能会下降甚至停转,所以最好对风扇的运行状态进行实时监测,便于及时发现问题。利用报警传感器可在风扇速度低于某个门限值时给出报警信号,而速度信号输出则可实现风扇速度的实时监控。

从风扇电路输出的报警信号有“高电平”和“低电平”两种状态,两种电平所代表的意义一般按照正逻辑体制,高电平表示“故障”,“低电平”表示“正常”,从风扇电路输出的转速信号通常为脉冲形式,每个波头表示风扇转过一圈,这样的信号可直接通过数据总线提供给主机进行显示。

风扇扇叶型号

对波音737飞机从设计、维修、飞行、历史追溯、最新科技进行解读

   CFM56-7发动机风扇叶片选用实心钛合金叶片给自己留下的遗憾,在后续发动机LEAP上不再出现,而且它直接跨过了空心钛合金风扇叶片,直接使用复合材料的风扇叶片。之所以有这样的底气,因为LEAP的风扇叶片在设计过程中采用借鉴了CE90、GEnx发动机复合风扇叶片的先进技术。

  早在2004年,CFMI公司便决定发展CFM56系列发动机的后继型号。为此,2005年,启动了一项前沿航空推进(LeadingEdgeAviationPropulsion)计划,LEAP发动机便是这一计划的产物。LEAP发动机是结合了CFM56系列和GE90系列的先进技术,为世界主流干线窄体客机打造的一款先进发动机。

  2009年12月,中国商用飞机公司选中LEAP为我国国产大飞机C919的动力,这是LEAP发动机的第一个用户。CFMI将用于C919的发动机命名为LEAP-1C。其后A320NEO也将LEAP-1A作为选装发动机。737MAX作为CFM56的忠实用户,也配装了LEAP-1B。

   LEAP选用复合材料碳纤维材料做成的风扇叶片具有质量轻、密度小,强度高,抗振性能特别是抗颤振性能好,但是碳纤维材料也存在与生俱来的弱点:纤维和纤维之间依靠树脂粘接,这种粘接在巨大的冲击力下并不牢靠,容易分层脱离,裂纹扩展特别快,很短时间内就会造成零件解体,从而整个发动机停车,这和金属材料缓慢发展裂纹完全不同。

   早在20世纪60年代末,罗罗公司在研制RB211-22B时,风扇叶片就采用了复合材料,但是谁都想不到,鸟击测试打碎了英国人的梦想,鸟撞试验中风扇开裂解体,没有通过发动机适航条例要求,最终不得不换回传统的钛合金风扇叶片,这导致增加了发动机重量,而且提高了发动机的包容难度,从此之后,罗罗公司一直在钛合金叶片上做文章,不断采用各种技术改进空心钛合金叶片技术,但是效果并不是很好。罗罗公司失败了,吓退了一大群对复合材料风扇有想法的设计师,但是GE却不信邪,他们认为,未来航空发动机,为了增加推力,风扇会越来越大,采用复合材料轻量化是必由之路,只要解决了抗鸟击问题,就可以发挥重量轻,直径大,省油的优势,这就是20年后的GE90发动机,装备在波音777大型双发宽体飞机上,这也奠定了GE公司在大推力航空发动机上的绝对优势,不管罗罗公司如何努力,性能总是差GE那么一点,而且罗罗公司的三转子发动机还存在结构复杂,维修困难,使用成本高的弱点,发动机另一个巨头普惠,也感受到压力,独辟蹊径去研发齿轮传动发动机,这是后话。

    GE将GE90发动机上成功研发的复合材料风扇技术,推广到LEAP发动机上。LEAP发动机由于依靠GE在复合材料风扇叶片上不断迭代成熟的技术,顺理成章的采用复合材料风扇,它除了宽弦,复合弯扭等技术外,还采用了三维铺层技术。在制造过程中并不是简单地将碳纤维叠加在一起,而是采用先进的三维编织树脂模传递成型(3-DWRTM)技术,利用该技术将碳纤维进行编制从而形成网状结构,使其更加坚固,随后注入树脂并在高压容器内固化。这样制造出来的风扇叶片不仅重量轻,耐久性好,抗外物打伤能力强,抗振动性好,而且能够成型复杂型面的叶片。这一次技术进步彻底让罗罗公司退出中等推力民用发动机市场。

   在考核LEAP风扇叶片的抗鸟击实验中,所用的大鸟质量与GE90的抗鸟击实验所用大鸟的质量相当(1.1kg)。LEAP-1A的风扇叶片直径为1.983m,整个风扇重76kg,而直径为1.5m的CFM56-7B的24片叶片总重高达118kg。LEAP继续沿用从CFM56-7系列开始采用的宽弦叶片。它具有诸多优点,从结构强度上看,宽弦叶片具有抗外物损伤能力强、叶片数目少和重量轻等优点。从气动性能上看,宽弦叶片可以增大风扇稠度,从而降低叶片的工作负荷,使工作切线速度得以降低,也就降低了风扇进口相对马赫数;宽弦叶片的流通能力强,风扇流量也会增大,可以提高发动机推力。LEAP的风扇叶片优化设计采用了宽弦全三维气动设计,在仅有18片风扇叶片的情况下使效率更高。风扇叶片采用了当前普遍采用的宽弦弯掠式结构,越靠近叶尖部分,叶片的弯掠程度越大。这也是经过SENCMA公司采用最新的三维气动设计方法得出的优化结果,能够大大降低风扇叶片的流动损失,同时叶片间距减少了25%。

   虽然A320、B737、C919三家都用的是LEAP发动机,但CFM公司给C919的发动机和A320NEO的发动机同为标配版LEAP发动机,从推力、涵道比、风扇直径、低压涡轮级数等数据来看几乎一致,LEAP-1A和LEAP-1C发动机本体的绝大多数零部件几乎完全一致的,技术上甚至可以完全互换。但LEAP-1B是小一号的LEAP发动机。我们用LEAP-1A和1B发动机尺寸进行对比。见下图

   LEAP-1B发动机尺寸小一号尤其关键指标风扇直径小是因为737固有的先天不足——腿短。我们在前面的许多文章了都提过737系列飞机起落架短,早期737因此得到许多便利,而737后续机型为了竞争,占有市场,变得越来越大越来越长,腿短的顽疾不断困扰着它。从737CL型开始配装CFM56-3发动机开始,为了照顾它的腿短,将发动机进气道设计成扁椭圆型,到了737NG,吊架将发动机进一步前伸。到了737MAX,起落架在737NG的基础上起落架高度已经提高了10左右厘米,737MAX-10甚至搞出了可伸缩式,相比其它737MAX起落架增加了24厘米,但依然满足不了发动机推力增加导致发动机尺寸增大的需求。

   CFM56-7发动机风扇叶片直径61英寸,LEAP-1B发动机风扇叶片直径69英寸。所以为737MAX配装的LEAP-1B发动机也作出了修改和让步。

    从上图中的数据我们可以看出LEAP-1B的风扇直径尺寸要小于其它两款,就是妥协的产物。这就带来了一系列的差异,风扇叶片尺寸的变小导致涵道比相比其它两款要低,由于不需要太多的做功驱动大直径风扇,所以低压涡轮比其它减少两级。但这直接导致LEAP-1B发动机的额定推力要少很多。现代民用涡扇发动机提高推力主要有两种方法:一是提高涡轮前温度,二是增大涵道比。LEAP-1B在涵道比上的劣势只能通过提高涡轮前出口温度,进而提高发动机核心转速,所以我们看到它的高压、低压转子转速都高于其它两款。转速的增加导致涵道空气流通量增加,以弥补涵道比的不足,但即使这样,其推力依然比其它两款低。

    对于三款同样的发动机核心机,涵道比(或旁通比)越大,核心气流占总体气流的比例会越小,旁通气流的冷却与降噪效果会较为明显。LEAP-1B涵道流通速度的提高也使得的噪音水平增加,要补足降噪效果,使之跟LEAP-1A与LEAP-1C的指标看齐,就需要加入其它的降噪技术。使用发动机整流罩锯齿形后缘可以促进旁通气流与核心气流的混合,帮助减少发动机的噪音水平。见图

   而在A320NEO和C919上我们看不到这样的减噪措施,因为它们没有必要。

   大涵道比商用发动机的风扇叶片还需要面对减噪和抗FOD损伤能力。风扇叶片可以采用碳纤维复合材料制造,但是抗击鸟撞必须经过特别增强,比如在风扇表面必须增加一个金属保护层,常用钛合金蒙皮加强叶片前缘,GE90发动机采用3M公司的AF191胶将钛合金和复合材料粘接在一起,风扇叶片尾部比较尖锐,强度稍弱,受到鸟撞容易开裂所以采用凯夫拉线条缝起来。叶片前缘冲击力最大,采用钛合金蒙皮保护解决了,但是撞击在叶片其他部位,碳纤维复合材料也是吃不消的,所以,设计师不得不采取一个特殊的措施,这就是:强制降低发动机叶片的叶尖切线速度。据分析,外物打在叶片上的撞击能量与叶尖切线速度的二次方成正比。在投鸟取证的试验中,风扇叶片承受了3.6kg大鸟撞击的考验。

   GE90之所以复合材料叶片能够通过鸟击试验,除了采用了防鸟撞的措施,还有做到了叶尖切线速度只有371米每秒,这种降速设计极大降低了鸟撞的载荷,而且还带来了另外一个好处:尖端速度降低了,发动机噪音更低,所以能满足更严格的环保标准!降低叶尖切线速度起到了一石二鸟的作用。

随着发动机风扇叶片的发展,叶片与风扇盘的连接也随之演变。早期均采用轴向燕尾形榫根。

   从CFM56-2开始,底座与叶片做成一体,与燕尾榫头间有一过渡段。这种设计不但加工比较困难,而且榫根承受的离心负荷也较大。CFM56-3和-5延续这种设计。

    直到CFM56-7发动机,由于采用了宽展弦比宽叶片,如果继续使用叶片带底座后对叶片的加工带来不便,为此发动机叶片先做成不带底座的叶片,然后在两叶片间装上叶间平台以形成气流通道,中间平台即叶片间垫块的两侧面需做成与叶片叶身型面相符合的型面。

    在轴向燕尾形榫根中,榫根上端面必须将叶根型面包容住,由于叶根型面是呈弧形的,要能将叶根型面全部包住,则榫根上端面的平行四边形就会过大,这样,在轮盘装的叶片数会受到限制。如果保持叶片数不变,则只能选择将轮缘外径加大。为了克服这个问题,CFM56-7发动机开始采用了圆弧形燕尾榫根,即榫根的上端面的外形基本做成与叶根型面的外形一致的圆弧形,相应地轮盘上的燕尾形榫槽也做成圆弧形。采用这种榫头可以减小轮盘轮缘直径,风扇的轮毂比可取得较大,在相同的空气流量下,风扇直径可以稍小些。但是,轮盘的榫槽不能用拉刀拉出来,只能用铣床将它铣出来,增加了加工的困难与工作量。

   我们在前文提到CFM56-7发动机的两起叶片断裂事件时,提高叶片是从叶根处发生的断裂。所以发动机厂家在AMM手册里对榫槽提出了重点检查。由于CFM56-7是圆弧形燕尾榫根,与之对应的风扇叶根也是圆弧状。所以就有了燕尾槽凸面和凹面的概念以及需要重点检查润滑的要求。见下图

    风扇叶片在进气整流罩中高速旋转,叶尖与机匣的间隙对发动机的推力和油耗有着重要影响,间隙过大,推力损失大,油耗高。间隙过小,叶片遭遇外来物撞击出现微小位移或形变造成与机匣剐蹭的概率增大。这需要设计师作出合理的选择。

   为了防止叶片与机匣的剐蹭,造成叶片损伤,在叶片与机匣包围的机匣铺设了一圈橡胶耐磨环,如果叶尖与机匣发生磨损,可能出现如下的情况,帮助我们判别。

   叶片的日常检查也至关重要,对-2/-3/-5发动机叶片还有重点检查叶片是否错位搭接。下图为-3的发动机因为凸肩的错位搭接造成磨损的痕迹。

   在AMM手册中也给出了许多检查标准,对于LEAP发动机,由于风扇叶片是复合材料,外加表面喷涂耐磨层,其检查有更多的要求,手册也给出了检查图例。

风扇扇叶种类

要看中心高和极数。以Y系列三相380V电机为例,如果中心高是250,极数是4,就可选250-4,6,8的风扇。