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学生开发燃气轮机热传感器

发布时间:2021年07月29日    点击:[1]人次

学生开发燃气轮机热传感器

宾夕法尼亚州立大学机械工程系的博士生Shawn Siroka开发了燃气轮机发动机中的新型热通量传感器。Siroka是稳态热力航空研究涡轮(START)实验室的研究人员之一,致力于通过了解涡轮如何减轻和处理极端温度来提高涡轮能量的产生。

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“人们研究传热已有300多年了,” Siroka在宾夕法尼亚州立大学网站上发表的一篇文章中说中国机械网okmao.com。“我们对此很有把握,但是由于这是一个极其复杂的主题,所以我仍有探索和尝试新事物的空间。”

研究型燃气轮机,就像START Lab内的燃气轮机一样,对于工业和政府而言都是至关重要的工具,在那里研究了提高技术效率和性能的新方法,并最终在发电厂和喷气发动机中实施。特别是,Siroka的研究深入到了薄膜热通量计(HFG),这是一种柔性传感器,可以测量这些测试涡轮机中的温度。

他说:“本质上,这些HFG正在测量进出涡轮叶片的能量。” “拥有这些数据有助于预测零件的寿命或耐用性,还可以帮助您了解零件的冷却效率。”

Siroka与杰出教授,机械工程系主任兼START Lab主任Karen Thole和机械工程研究助理Reid Berdanier于2019年一起访问了牛津大学。研究人员在那里开发了可在其内部使用的HFG。短时涡轮机。宾夕法尼亚州立大学的团队希望了解他们在使用这些组件满足START Lab持续持续时间需求时所面临的挑战。

“我们能够将学到的知识带回START Lab,” Siroka说。“我们决定在利用宾州州立大学的资源,特别是纳米制造实验室的资源的同时,扩大牛津大学以前所做的工作。”

给研究人员带来的挑战增加了复杂性。HFG的使用在很大程度上仅限于短时涡轮机,短时涡轮机通常一次运行几分钟或几秒钟。相比之下,START Lab的标志性持续时间设备每天定期运行8-10小时,以提供更深入的涡轮机数据和分析,从而更接近于实际应用。

Siroka说:“当汽油发动机在飞机上或发电时,它们总是处于稳定状态,就像START实验室的设施一样。” “这意味着当我们在稳定条件下进行测试时,我们可以进行更多的苹果对苹果的比较。”

Siroka的工作详细介绍了这些改进的HFG的纳米制造工艺,并提供了一种更好的校准方法来解决仪器的潜在劣化问题,当部件经受持续时间更长的钻机的更苛刻的暴露时,这将变得至关重要。