Санкт-Петербургские ученые разработали инновационную систему охлаждения для газотурбинных лопаток с помощью 3D печати

Петербургские исследователи создали систему охлаждения газотурбинных лопаток с помощью 3D печати Ученые из Санкт Петербургского политехнического университета Петра Великого разработали инновационные системы охлаждения для лопаток газовых турбин на основе гироидных решетчатых структур Эти структуры были созданы с использованием аддитивных технологий послойного лазерного сплавления металлических порошков В ходе работы исследователи напечатали на 3D принтере образцы каналов с гироидными вставками и испытали их в аэродинамической установке Сравнение с классическими гладкими каналами показало впечатляющий результат коэффициент теплоотдачи увеличился в 8 3 раза а глубина охлаждения стенки почти вдвое в 1 93 раза Кроме того температура распределялась более равномерно что снижает риск локальных перегревов и появления трещин Высокая эффективность достигалась благодаря особой форме гироида трехмерной минимальной поверхности с плавными изгибами и развитой площадью Такая структура создает турбулизацию потока усиливая отвод тепла но при этом увеличивает гидравлическое сопротивление Моделирование и испытания показали что оптимальные результаты достигаются при средней плотности решетки охлаждение значительно улучшается а потери давления остаются на допустимом уровне Для описания выявленных зависимостей были построены математические модели на основе полиномиальной регрессии Их точность превысила 96 что позволяет прогнозировать характеристики будущих конструкций без длительных и затратных расчетов Экспериментальные данные подтвердили правильность подхода расхождение между моделью и испытаниями составило не более 1 5 На завершающем этапе работы команда представила прототип газотурбинной лопатки с интегрированными гироидными каналами изготовленный методом селективного лазерного плавления Первые испытания показали что новая система охлаждения эффективнее традиционной при этом требует меньшего расхода воздуха Это исследование открывает путь к созданию турбин нового поколения для энергетики и авиации Теперь становится возможным работать при более высоких температурах повышая КПД установок и снижая удельный расход топлива Материал доступен на сайте Глобальной энергии

Петербургские ученые применили 3D печать для создания системы охлаждения газотурбинных лопаток Инновационные системы охлаждения для лопаток газовых турбин на основе гироидных решетчатых структур представили исследователи Санкт Петербургского политехнического университета Петра Великого Как сообщает информационный портал Глобальная энергия ранее данные структуры невозможно было использовать из за сложности геометрии теперь же их создали с использованием аддитивных технологий путем послойного лазерного сплавления металлических порошков Напечатав образцы каналов с гироидными вставками ученые испытали их в аэродинамической установке Коэффициент теплоотдачи увеличился по сравнению с классическими гладкими каналами более чем в 8 раз а глубина охлаждения стенки почти вдвое Кроме того температура распределялась более равномерно что снижает риск локальных перегревов и появления трещин По словам авторов разработки ее высокая эффективность была достигнута благодаря особой форме гироида трехмерной минимальной поверхности с плавными изгибами и развитой площадью она создает турбулизацию потока усиливая отвод тепла но при этом увеличивает гидравлическое сопротивление Исследователи уже представили прототип газотурбинной лопатки с интегрированными гироидными каналами изготовленный методом селективного лазерного плавления Первые испытания его свидетельствуют новая система охлаждения эффективнее традиционной инновации

3D печать открыла новую эру в производстве газовых турбин www eprussia ru news base 2025 6997667 htm Специалисты Политехнического университета Петра Великого разработали революционную технологию охлаждения лопаток газовых турбин Используя современные методы 3D печати исследователи смогли воплотить в жизнь ранее неосуществимые конструкции на основе гироидных решетчатых структур сообщил телеграм канал Neftegaz Territory новости энергетики наука