热能动力工程

作者：谢晋

单位：中国航发四川燃气涡轮研究院,

关键词：增材制造;激光选区熔化;预旋喷嘴;结构优化设计;轻量化

航空发动机涡轮预旋喷嘴组件是用于降低进入涡轮的冷却气流相对总温的重要热端功能部件,由多个零件组成,其结构复杂,内部流道加工困难,制造周期长,重量大且加工成本高,是目前航空发动机制造急需解决的难点之一。本文根据涡轮预旋喷嘴组件的结构和加工特性,基于选区熔化制造技术(SLM)对其进行一体化设计、适应增材制造工艺的结构优化设计,并对预旋喷嘴的增材制造过程进行有限元分析,探究预旋喷嘴最优成型方向和零件在增材制造中的变形情况以及空心叶片最佳壁厚,为后续增材制造工艺提供参考。经过评估和后期制造表明,可获得17.08%的轻量化效果,流量偏差由12%优化为5%,缩短了制造周期,达到了轻量化和改善性能的目的。

来源：2024年第5期

《热能动力工程》期刊编辑部

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