: High Temperature Materials for Gas Turbines

The Present and Future

مواد دما بالا برای توربین های گازی: حال و آینده

ABSTRACT

Increased operating temperatures and higher efficiency in gas turbines and jet engines can reduce CO2 emission, thus contributing to the prevention of global warming. To achieve this goal, it is essential to improve the properties of high temperature materials. Various Ni-base superalloys are used for high-temperature components, e.g., combustors and high-pressure turbine blades and vanes, that determine the power and efficiency of jet engines and industrial gas turbines. Among them, single crystal (SC) superalloys have the highest temperature capabilities. A third-generation SC alloy has been used practically in Jet engines and fourth-generation SC alloys with platinum group metals additions are being developed for the next generation Jet engines. In land-based gas turbines also SC superalloys have been introduced to increase their inlet gas temperatures, and thus thermal efficiencies. As for new materials, intermetallic alloys, refractory alloys, ceramics, etc., are also being developed as possible alternative materials. Some unique materials have recently been proposed in Japan and being evaluated.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

چکیده

دمای کاری و بازده بالاتر در توربین های گازی و موتورهای جت می تواند باعث کاهش تولید CO2 شده و در نتیجه سهم کمتری در گرم شدن کره زمین داشته باشد. برای رسیدن به این هدف، بهبود خواص مواد دما بالا ضروری می باشد. برای تولید قطعات دما بالا مثل محترق کننده ها و پره های توربین های تحت فشار زیاد، که توان و بازده موتورهای جت و توربین های گازی صنعتی بدان وابسته می باشد، از سوپرآلیاژهای مختلف پایه نیکلی استفاده می گردد. در این بین سوپرآلیاژهای تک کریستالی (SC) بهترین قابلیت دمایی را دارا می باشند. از آلیاژهای تک کریستالی نسل سوم به طور موفقیت آمیز در موتورهای جت استفاده شده و نسل چهارم این آلیاژها شامل افزودنی های گروه پلاتینی، برای استفاده در نسل بعدی موتورهای جت در حال توسعه و پیشرفت می باشد. در توربین های گازی زمینی نیز از سوپرآلیاژهای تک کریستالی استفاده شده که باعث افزایش دمای گاز ورودی و در نتیجه بهبود بازده حرارتی شده است. در حال حاضر مواد جدید شامل آلیاژهای بین فلزی، آلیاژهای دیرگداز و سرامیک ها نیز به عنوان مواد جایگزین در حال بررسی و توسعه می باشند. اخیراً مواد منحصر به فردی نیز در ژاپن ارائه شده و در حال بررسی می باشد.

 جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.