日期:2023-05-10 16:42
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超高溫航空合金加熱測試是航空工業(yè)中非常重要的一個環(huán)節(jié)。航空發(fā)動機中的舵葉片、燃燒室和噴氣嘴等部件需要在高溫、高壓的環(huán)境下工作,因此需要使用高溫合成材料。而這些高溫合金材料需要經(jīng)過嚴格的加熱測試,以確保其在高溫環(huán)境下的性能和耐久性。
在超高溫航空合金加熱測試中,需要使用專業(yè)的設(shè)備和技術(shù),以確保測試結(jié)果的準確和可靠。其中,高溫裝置是最重要的設(shè)備之一。高溫裝置可以提供高溫環(huán)境,將合金屬材料暴露在高溫下,以測試其耐受高溫的能力。同時,熱電偶可以測量材料表面的溫度,以確保爐溫和材料表面溫度的一致性。此外,空氣流量計和溫度控制器也是不可或缺的設(shè)備。
超高溫航空合金加熱測試的過程中,需要對材料進行多次加熱和冷卻。這樣可以模擬國際工作環(huán)境下的溫度變化化,以測試材料的耐久性。測試的結(jié)果可以用來評價高溫合金屬材料的性能,以確認其是否符合航空工業(yè)的要求和標(biāo)準。超高溫航空合金熱測試是航空工業(yè)中非常重要的一個環(huán)節(jié),它可以確保高溫合金材料在高溫環(huán)境下的性能和耐久性,從而保證航空發(fā)動機的安全和可靠。
項目背景
北京某大學(xué)需要航空合金高溫加熱測試,基礎(chǔ)需求是?在特定時間加熱至1000℃,并可以控制多段升溫曲線,背部燈罩帶水冷系統(tǒng),以符合長時間測試需求。
為此,需要一臺高溫加熱設(shè)備,必須具備以下特點:
1、可以快速達到1000℃的加熱溫度。
2、可以控制多段升溫曲線,以滿足不同測試需要。
3、設(shè)備需要帶背部燈罩和冷水系統(tǒng),以保證長時間測試的穩(wěn)定性。
4、設(shè)備需要足夠長的時間運行,并且具有穩(wěn)定可靠的性能。
5、設(shè)備需要具備安全性,確保測試過程序中不會發(fā)生安全事件。
研發(fā)過程
一、項目難點
對于超高溫的項目,朗普成立的十五年中也遇到過不少,也與不少高校,科研機構(gòu)也有過高溫項目的合作,成功案例不勝枚舉。
這次項目棘手的地方:該項目需要至少超過?100KW/m2?的功率密度;加熱面積:?600mm×700mm?,加熱溫度?常溫快速加熱至1000℃ ,控制溫度?多段曲線升溫,恒溫設(shè)定等要求;受熱面積光照均勻性好。
我們朗普了解基本需求以及迫切性后,雖然知道實現(xiàn)過程很復(fù)雜,還是毅然決然地接下了這個項目,因為該項目正好和我們朗普想要突破傳統(tǒng),將超高溫紅外加熱系統(tǒng)標(biāo)準化的目標(biāo)不謀而合。
針對這些加熱難點逐一突破技術(shù)瓶頸:
1、設(shè)計合適的燈具結(jié)構(gòu),采用先進的工藝,確保燈具的散熱效果和散熱性能。
2、采用單獨的加熱控制算法,通過對單燈加熱區(qū)的補償優(yōu)化,現(xiàn)實加熱均衡的要求。
3、采用高性能的電氣控制系統(tǒng),確保升溫加熱線性能可控,并且能夠快速進入PID調(diào)節(jié)整,以滿足秒級的要求。
二、設(shè)計制作
選材方面:紅外加熱管采用的是石英材質(zhì)燈管,普通石英材質(zhì)燈管在1000℃左右就會出現(xiàn)變形,制作過程中,我特別選擇了優(yōu)質(zhì)石英管材,其羥基含量<5ppm,這個指標(biāo)是非常重要的,因為石英管材的存在會影響其在高溫下的性能和穩(wěn)定性。石英管材的羥基含量超過低,其在高溫下的穩(wěn)定性和耐久性就越好。此外,采用熱膨脹系數(shù)低的陶瓷燈座和燈頭固定泥等也是非常重要的。在高溫下,材料的熱膨脹系數(shù)會發(fā)生變化化,如果發(fā)熱膨脹系數(shù)過大,容易導(dǎo)致發(fā)熱系統(tǒng)失穩(wěn)或損壞。因此,采用熱膨脹系數(shù)低的陶瓷次燈座和燈頭固定水泥等,可以減少高溫下的熱膨脹系的少量材料,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性性。
綜上所述,采用銅基含量<5ppm的優(yōu)質(zhì)石英管材作加熱管材,同時采用熱膨脹系數(shù)低的陶瓷燈座和燈頭固水泥等,可為超高溫工況下的加熱系統(tǒng)提供強大的力量的這些優(yōu)質(zhì)材料的使用可以確保在高溫下的穩(wěn)定性和可靠性,確保試驗數(shù)據(jù)的準確性和可恢復(fù)性性
結(jié)構(gòu)設(shè)計:?由于上部回路復(fù)雜,結(jié)構(gòu)鈑金厚重,需要堅固的承重底座,而蛇形回路的水冷結(jié)構(gòu)更好地減少背部熱量,防止燈罩變形嚴重,帶有水冷的紅外線測溫結(jié)構(gòu),減少高溫對探頭的不良影響。
控溫需求:我們采用對加熱區(qū)域進行分區(qū)控制,可以根據(jù)樣本大小自由組合,減少能耗浪費,可以開環(huán)控制,閉環(huán)恒溫控制,也可以做到多段溫升控制,使得獲取試驗數(shù)據(jù)更加豐富,同時還預(yù)留了多組溫度傳感器接口,便于多點精準監(jiān)控。
功能的需求:?超溫報警,漏電保護,過載保護等,讓試驗更加安全可靠。
朗普科技的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合
廣州市朗普光電科技有限公司成立于 2009 年,國家高新技術(shù)企業(yè),通過ISO9001質(zhì)量體系認證,至今已擁有超40項國家級專利!朗普擁有雄厚科研能力和高質(zhì)量的技術(shù)團隊以及100+科研成功案例和15+年行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗,和國內(nèi)高校以及科研院所合作研發(fā)紫外/紅外/全光譜光源系列高端技術(shù),成功合作開發(fā)出多款高精尖設(shè)備。未來,朗普希望能和更多的高校和科研院所合作,也能夠和更多企業(yè)客戶一起助力行業(yè)發(fā)展,一起帶領(lǐng)國內(nèi)特種光源領(lǐng)域走的更快,走的更遠。
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