西南研究院(SwRI)的工程師正在開發(fā)一種用于小型發(fā)電機(jī)的冷卻徑向燃?xì)廨啓C(jī)，可為無(wú)人駕駛飛行器(UAV)提供數(shù)千小時(shí)的電力。這種發(fā)展可以改進(jìn)現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)渦輪機(jī)，其在磨損之前只能運(yùn)行幾百小時(shí)。
SwRI開發(fā)的冷卻徑向燃?xì)廨啓C(jī)采用專業(yè)的3D打印機(jī)，可以制作分層和高度細(xì)節(jié)的金屬零件。圖片來(lái)源：圖片由西南研究院提供
渦輪機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置，當(dāng)與發(fā)電機(jī)組合時(shí)，產(chǎn)生電力。當(dāng)前無(wú)人機(jī)渦輪機(jī)的問(wèn)題在于，在發(fā)電機(jī)的燃燒過(guò)程中，渦輪機(jī)不斷地浸泡在高溫氣體中，最終損壞或破壞它。根據(jù)SwRI工程師的說(shuō)法，他們正在創(chuàng)建的版本“更緊湊，更高效，專為滿足小型無(wú)人駕駛飛機(jī)的需求而定制。”
“渦輪機(jī)越熱，其性能越好，”SwRI機(jī)械工程部門的David Ransom說(shuō)。 “但是這些較小的渦輪機(jī)無(wú)法承受這樣高的溫度，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了一種具有微小氣流通道的渦輪機(jī)，可以在不犧牲其性能的情況下冷卻渦輪機(jī)。通常使用小型渦輪機(jī)，您必須在性能或可靠性之間做出選擇，但我們可以同時(shí)擁有這兩種渦輪機(jī)。“
SwRI工程師使用大型高溫渦輪機(jī)的內(nèi)部通道，這些通道通常用于發(fā)電廠和客機(jī)。他們正在使用新的選擇性激光熔化(SLM)增材制造機(jī)器來(lái)創(chuàng)建帶有內(nèi)部空氣通道的小型復(fù)雜設(shè)計(jì)。 SLM技術(shù)使用高功率密度激光將金屬粉末逐層熔化和熔合在一起。為了利用新SLM 3D打印機(jī)的功能，SwRI形成了一個(gè)內(nèi)部研發(fā)計(jì)劃，稱為金屬添加劑啟動(dòng)強(qiáng)調(diào)研究協(xié)同作用(MAKERS)。新型渦輪機(jī)是MAKERS計(jì)劃的首批產(chǎn)品之一。
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