Awọn ajo ti kii ṣe ere, awọn media, ati gbogbo eniyan le ṣe igbasilẹ awọn aworan lati oju opo wẹẹbu MIT Press Office labẹ Creative Commons Attribution ti kii ṣe ti owo, iwe-aṣẹ itọsẹ.Iwọ ko gbọdọ ṣe atunṣe awọn aworan ti a pese, nikan ge wọn si iwọn to pe.Awọn kirediti gbọdọ ṣee lo nigbati didakọ awọn aworan;Kirẹditi "MIT" fun awọn aworan ayafi ti a ṣe akiyesi ni isalẹ.
Itọju ooru tuntun ti o dagbasoke ni MIT ṣe ayipada microstructure ti awọn irin ti a tẹjade 3D, ṣiṣe ohun elo naa ni okun sii ati sooro si awọn ipo igbona pupọ.Imọ-ẹrọ yii le jẹ ki titẹ sita 3D ti awọn abẹfẹlẹ giga-giga ati awọn ayokele fun awọn turbin gaasi ati awọn ẹrọ oko ofurufu ti o ṣe ina ina, ṣiṣe awọn apẹrẹ tuntun lati dinku agbara epo ati ṣiṣe agbara.
Awọn abẹfẹlẹ tobaini gaasi ti ode oni ni a ṣe ni lilo ilana simẹnti ibile kan ninu eyiti a ti da irin didà sinu awọn apẹrẹ ti o nipọn ati ni imuduro ni itọsọna.Awọn paati wọnyi ni a ṣe lati diẹ ninu awọn alloy irin ti o ni igbona pupọ julọ lori aye, bi wọn ti ṣe apẹrẹ lati yiyi ni awọn iyara giga ni awọn gaasi ti o gbona pupọju, yiyọ iṣẹ jade lati ṣe ina ina ni awọn ile-iṣẹ agbara ati pese itusilẹ fun awọn ẹrọ oko ofurufu.
Ifẹ ti ndagba wa ni iṣelọpọ ti awọn abẹfẹlẹ turbine nipa lilo titẹ sita 3D, eyiti, ni afikun si awọn anfani ayika ati eto-ọrọ, ngbanilaaye awọn aṣelọpọ lati ṣe agbejade awọn abẹfẹlẹ ni iyara pẹlu eka diẹ sii ati awọn geometrie agbara-agbara.Ṣugbọn awọn igbiyanju si awọn abẹfẹlẹ turbine titẹjade 3D ko tii bori idiwo nla kan: ti nrakò.
Ni irin-irin, irako ti wa ni oye bi ifarahan ti irin kan si idibajẹ aibikita labẹ aapọn ẹrọ igbagbogbo ati iwọn otutu giga.Lakoko ti awọn oniwadi n ṣawari iṣeeṣe ti titẹ awọn abẹfẹlẹ turbine, wọn rii pe ilana titẹ sita n pese awọn irugbin daradara ti o wa ni iwọn lati awọn mewa si awọn ọgọọgọrun micrometers-apẹrẹ microstructure kan ti o ni itara lati ra ni pataki.
"Ni iṣe, eyi tumọ si pe turbine gaasi yoo ni igbesi aye kukuru tabi jẹ kere si ọrọ-aje," Zachary Cordero, olukọ Boeing ti afẹfẹ ni MIT sọ.“Iwọnyi jẹ awọn abajade buburu ti o niyelori.”
Cordero ati awọn ẹlẹgbẹ ti rii ọna kan lati mu ilọsiwaju igbekalẹ ti awọn ohun elo ti a tẹjade 3D nipa fifi afikun igbesẹ itọju ooru ti o yi awọn irugbin ti o dara ti ohun elo ti a tẹjade sinu awọn irugbin “columnar” nla - microstructure ti o lagbara ti o dinku agbara ohun elo naa.ohun elo nitori awọn "awọn ọwọn" ti wa ni ibamu pẹlu ipo ti wahala ti o pọju.Ọna ti a ṣe alaye loni ni Iṣelọpọ Iṣelọpọ Fikun ṣe ọna fun titẹ sita 3D ile-iṣẹ ti awọn abẹfẹlẹ turbine gaasi, awọn oniwadi sọ.
"Ni ọjọ iwaju ti o sunmọ, a nireti pe awọn olupilẹṣẹ turbine gaasi lati tẹ awọn abẹfẹlẹ wọn ni awọn ile-iṣẹ iṣelọpọ ti o tobi ju ati lẹhinna firanṣẹ-ilana wọn nipa lilo itọju ooru wa," Cordero sọ."Titẹ sita 3D yoo jẹ ki awọn ile-itumọ itutu agbaiye tuntun ti o le mu iṣẹ ṣiṣe gbona ti awọn turbines pọ si, gbigba wọn laaye lati ṣe agbejade iye kanna ti agbara lakoko sisun epo kekere ati nikẹhin itusilẹ kere si erogba oloro.”
Iwadi Cordero jẹ akọwe nipasẹ awọn onkọwe asiwaju Dominic Pichi, Christopher Carter, ati Andres Garcia-Jiménez ti Massachusetts Institute of Technology, Anugrahapradha Mukundan ati Marie-Agatha Sharpan ti University of Illinois ni Urbana-Champaign, ati Donovan Leonard ti Oak. Ridge National yàrá.
Ọna tuntun ti egbe naa jẹ fọọmu ti atunkọ itọsọna, itọju ooru ti o gbe ohun elo nipasẹ agbegbe gbigbona ni iwọn ti iṣakoso deede, dapọ ọpọlọpọ awọn oka airi ti ohun elo sinu nla, okun sii, awọn kirisita aṣọ diẹ sii.
Atunse itọnisọna ni a ṣẹda ni ọdun 80 sẹhin ati lo si awọn ohun elo aibikita.Ninu iwadi tuntun wọn, ẹgbẹ MIT kan ti lo isọdọtun itọsọna si awọn superalloys ti a tẹjade 3D.
Ẹgbẹ naa ṣe idanwo ọna yii lori awọn superalloys orisun nickel ti a tẹjade 3D, awọn irin ti o wọpọ ati lilo ninu awọn turbines gaasi.Ninu onka awọn adanwo, awọn oniwadi gbe awọn ayẹwo ti a tẹjade 3D ti opa-bii superalloys ninu iwẹ omi iwọn otutu yara taara ni isalẹ okun induction kan.Wọ́n rọra yọ ọ̀pá kọ̀ọ̀kan jáde kúrò nínú omi, wọ́n sì gba ọ̀pá kọ̀ọ̀kan kọjá lọ́nà yíyára kánkán, wọ́n sì ń gbóná púpọ̀ sí i lára àwọn ọ̀pá náà dé ìwọ̀n àyè kan láti 1200 sí 1245 ìwọ̀n Celsius.
Wọn rii pe fifa ọpa naa ni iyara kan (2.5 millimeters fun wakati kan) ati ni iwọn otutu kan (1235 iwọn Celsius) ṣẹda iwọn otutu ti o ga julọ ti o nfa iyipada kan ninu awọn microstructure ti o dara julọ ti awọn media ti atẹjade.
"Awọn ohun elo naa bẹrẹ bi awọn patikulu kekere pẹlu awọn abawọn ti a npe ni dislocations, bi spaghetti fifọ," Cordero salaye.“Nigbati o ba gbona awọn ohun elo, awọn abawọn wọnyi parẹ ati tun ṣe, ati pe awọn irugbin le dagba.awọn ọkà nipa gbigbe awọn ohun elo ti ko ni abawọn ati awọn irugbin kekere-ilana ti a npe ni atunṣe."
Lẹhin ti itutu agbaiye awọn ọpa ti a ṣe itọju ooru, awọn oniwadi ṣe ayẹwo microstructure wọn nipa lilo awọn microscopes opitika ati elekitironi ati rii pe awọn oka airi airi ti ohun elo naa ni a rọpo nipasẹ awọn irugbin “columnar”, tabi gigun, awọn agbegbe bii gara ti o tobi pupọ ju atilẹba lọ. awọn irugbin..
“A ṣe atunto patapata,” ni onkọwe oludari Dominic Peach sọ."A fihan pe a le mu iwọn ọkà pọ si nipasẹ ọpọlọpọ awọn aṣẹ titobi lati dagba nọmba nla ti awọn oka ọwọn, eyiti o yẹ ki o jẹ imọ-jinlẹ yori si ilọsiwaju pataki ni awọn ohun-ini ti nrakò.”
Ẹgbẹ naa tun fihan pe wọn le ṣakoso iwọn fifa ati iwọn otutu ti awọn ayẹwo ọpa lati ṣatunṣe awọn irugbin ti o dagba ti ohun elo naa, ṣiṣẹda awọn agbegbe ti iwọn ọkà kan pato ati iṣalaye.Ipele iṣakoso yii le gba awọn aṣelọpọ laaye lati tẹ awọn abẹfẹlẹ turbine pẹlu awọn microstructures kan pato ti aaye ti o le ṣe deede si awọn ipo iṣẹ kan pato, Cordero sọ.
Cordero ngbero lati ṣe idanwo itọju ooru ti awọn ẹya tẹjade 3D ti o sunmọ awọn abẹfẹlẹ tobaini.Ẹgbẹ naa tun n wa awọn ọna lati mu iwọn agbara fifẹ pọ si bi daradara bi idanwo resistance ti nrakò ti awọn ẹya itọju ooru.Wọn ṣe akiyesi pe itọju igbona le jẹ ki ohun elo ti o wulo ti titẹ sita 3D lati ṣe agbejade awọn abẹfẹlẹ tobaini ti ile-iṣẹ pẹlu awọn apẹrẹ ati awọn ilana eka diẹ sii.
Cordero sọ pe “Awọn abẹfẹlẹ tuntun ati geometry abẹfẹlẹ yoo ṣe awọn turbin gaasi ti o da lori ilẹ ati, nikẹhin, awọn ẹrọ ọkọ ofurufu ni agbara daradara,” Cordero sọ."Lati irisi ipilẹ, eyi le dinku awọn itujade CO2 nipa imudarasi ṣiṣe ti awọn ẹrọ wọnyi."
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu kọkanla-15-2022
