RU2015112393A - Корпус из композиционного материала для компрессора осевой турбомашины - Google Patents

Корпус из композиционного материала для компрессора осевой турбомашины Download PDF

Info

Publication number
RU2015112393A
RU2015112393A RU2015112393A RU2015112393A RU2015112393A RU 2015112393 A RU2015112393 A RU 2015112393A RU 2015112393 A RU2015112393 A RU 2015112393A RU 2015112393 A RU2015112393 A RU 2015112393A RU 2015112393 A RU2015112393 A RU 2015112393A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fibers
housing
composite material
material according
axial
Prior art date
Application number
RU2015112393A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2611914C2 (ru
Inventor
ДЮРИ Ангела
ДЕРКЛЕ Ален
Original Assignee
Текспейс Аеро С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Текспейс Аеро С.А. filed Critical Текспейс Аеро С.А.
Publication of RU2015112393A publication Critical patent/RU2015112393A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2611914C2 publication Critical patent/RU2611914C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/04—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position
    • F01D21/045—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position special arrangements in stators or in rotors dealing with breaking-off of part of rotor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/20—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in a single direction, e.g. roofing or other parallel fibres
    • B29C70/205—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in a single direction, e.g. roofing or other parallel fibres the structure being shaped to form a three-dimensional configuration
    • B29C70/207—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in a single direction, e.g. roofing or other parallel fibres the structure being shaped to form a three-dimensional configuration arranged in parallel planes of fibres crossing at substantial angles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/22—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least two directions forming a two dimensional structure
    • B29C70/222—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least two directions forming a two dimensional structure the structure being shaped to form a three dimensional configuration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/522—Casings; Connections of working fluid for axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/522—Casings; Connections of working fluid for axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/526—Details of the casing section radially opposing blade tips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/02—Selection of particular materials
    • F04D29/023—Selection of particular materials especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/603—Composites; e.g. fibre-reinforced
    • F05D2300/6034—Orientation of fibres, weaving, ply angle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)

Abstract

1. Корпус (28) из композиционного материала осевой турбомашины (2), в частности для компрессора (4; 6), при этом корпус (28) содержит в целом круглую стенку (34), содержащую матрицу и сплетенный волокнистый элемент жесткости, при этом волокнистый элемент жесткости содержит в зависимости от своей толщины два наружных слоя (48) и один центральный слой (50), расположенный между наружными слоями, при этом указанные слои содержат волокна, проходящие в целом в осевом направлении круглой стенки, и волокна, проходящие в целом по окружности круглой стенки (34), отличающийся тем, что по меньшей мере один из наружных слоев (48) имеет различие в пропорции между осевыми волокнами и кольцевыми волокнами, при этом осевые волокна составляют большую часть волокон.2. Корпус (28) из композиционного материала по п. 1, отличающийся тем, что центральный слой (50) имеет различие в пропорции между осевыми волокнами и кольцевыми волокнами, при этом кольцевые волокна составляют большую часть волокон.3. Корпус (28) из композиционного материала по одному из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что середина толщины волокнистого элемента жесткости находится в центральном слое (50), при этом каждый слой составляет по меньшей мере 10% и, предпочтительно, по меньшей мере 20% волокнистого элемента жесткости.4. Корпус (28) из композиционного материала по одному из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что волокнистый элемент жесткости содержит два промежуточных слоя (52), при этом каждый из них расположен между центральным слоем (50) и одним из наружных слоев (48).5. Корпус (28) из композиционного материала по п. 4, отличающийся тем, что промежуточные слои (52) содержат сплетенные спиралеобразные волокна в направлениях, которые в целом перпендикулярны и проходят под углом 45°

Claims (15)

1. Корпус (28) из композиционного материала осевой турбомашины (2), в частности для компрессора (4; 6), при этом корпус (28) содержит в целом круглую стенку (34), содержащую матрицу и сплетенный волокнистый элемент жесткости, при этом волокнистый элемент жесткости содержит в зависимости от своей толщины два наружных слоя (48) и один центральный слой (50), расположенный между наружными слоями, при этом указанные слои содержат волокна, проходящие в целом в осевом направлении круглой стенки, и волокна, проходящие в целом по окружности круглой стенки (34), отличающийся тем, что по меньшей мере один из наружных слоев (48) имеет различие в пропорции между осевыми волокнами и кольцевыми волокнами, при этом осевые волокна составляют большую часть волокон.
2. Корпус (28) из композиционного материала по п. 1, отличающийся тем, что центральный слой (50) имеет различие в пропорции между осевыми волокнами и кольцевыми волокнами, при этом кольцевые волокна составляют большую часть волокон.
3. Корпус (28) из композиционного материала по одному из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что середина толщины волокнистого элемента жесткости находится в центральном слое (50), при этом каждый слой составляет по меньшей мере 10% и, предпочтительно, по меньшей мере 20% волокнистого элемента жесткости.
4. Корпус (28) из композиционного материала по одному из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что волокнистый элемент жесткости содержит два промежуточных слоя (52), при этом каждый из них расположен между центральным слоем (50) и одним из наружных слоев (48).
5. Корпус (28) из композиционного материала по п. 4, отличающийся тем, что промежуточные слои (52) содержат сплетенные спиралеобразные волокна в направлениях, которые в целом перпендикулярны и проходят под углом 45° относительно окружности стенки (34).
6. Корпус (28) из композиционного материала по одному из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что на большей части поверхности стенки (34) волокнистый элемент жесткости имеет симметрию в расположении волокон и/или симметрию в пропорции волокон в зависимости от толщины стенки и относительно середины толщины стенки.
7. Корпус (28) из композиционного материала по п. 1, отличающийся тем, что волокнистый элемент жесткости содержит штабель (40) сплетенных волокнистых прядей (42), при этом по меньшей мере одна из прядей (42) сплетена таким образом, чтобы быть заранее сформированной в соответствии с формой стенки (34), и большая часть сплетенных прядей (42) проходит по всей осевой длине стенки (34).
8. Корпус (28) из композиционного материала по п. 1, отличающийся тем, что каждый слой (48; 50; 52) содержит большую часть идентичных волокнистых прядей, при этом направления составляющих большую часть волокон являются соосными.
9. Корпус (28) из композиционного материала по одному из пп. 7 или 8, отличающийся тем, что пряди (42), образующие ограничения слоев (48; 50; 52), имеют параллельную ориентацию волокон и соосные направления составляющих большую часть волокон, при этом указанные пряди при необходимости являются идентичными.
10. Корпус (28) из композиционного материала по одному из пп. 7 или 8, отличающийся тем, что волокна прядей расположены в сплетенных пучках (54), при этом пучки сплетены в направлении утка и направлении основы, при этом пучки утка расположены вдоль оси (14) турбомашины, а пучки основы расположены по окружности стенки (34); предпочтительно по меньшей мере один из наружных слоев (48) содержит от 65% до 85% осевых волокон и/или центральный слой (50) содержит от 65% до 85% кольцевых волокон.
11. Корпус (28) из композиционного материала по одному из пп. 7 или 8, отличающийся тем, что стенка (34) обладает минимальным диаметром DM на одном из своих осевых краев, при этом штабель содержит дополнительные пряди (44) в качестве промежуточных слоев в области с минимальным диаметром DM, между прядями, проходящими в осевом направлении по всей осевой длине стенки.
12. Корпус (28) из композиционного материала по одному из пп. 7 или 8, отличающийся тем, что штабель (40) содержит от 4 до 40 прядей (42), содержащих волокна одинаковой природы, предпочтительно от 10 до 20 прядей (42), более предпочтительно от 12 до 16 прядей (42), при этом каждый слой (48; 50; 52) при необходимости содержит по меньшей мере две сплетенные пряди (42).
13. Корпус (28) из композиционного материала по одному из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что стенка (34) содержит несколько кольцевых рядов крепежных отверстий для лопаток (26) статора, при этом указанные кольцевые ряды отверстий распределены в осевом направлении вдоль стенки.
14. Корпус (28) из композиционного материала по одному из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере один и, предпочтительно, по меньшей мере два кольцевых фланца (30), проходящих в радиальном и в осевом направлениях, ограничивая стенку (34), при этом каждый кольцевой фланец образован посредством волокнистого элемента жесткости.
15. Осевая турбомашина (2), содержащая корпус (28) из композиционного материала, отличающаяся тем, что корпус (28) из композиционного материала соответствует корпусу по одному из пп. 1-14, при этом корпус (28) из композиционного материала образован двумя половинами корпуса, каждая из которых содержит осевые фланцы (46), обеспечивающие соединение половин корпуса, при этом осевые фланцы (46) образованы посредством волокнистого элемента жесткости.
RU2015112393A 2014-04-10 2015-04-07 Осевая турбомашина и корпус из композиционного материала для осевой турбомашины RU2611914C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14164291.8 2014-04-10
EP14164291.8A EP2930316B1 (fr) 2014-04-10 2014-04-10 Carter composite de compresseur de turbomachine axiale

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015112393A true RU2015112393A (ru) 2016-10-27
RU2611914C2 RU2611914C2 (ru) 2017-03-01

Family

ID=50478287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015112393A RU2611914C2 (ru) 2014-04-10 2015-04-07 Осевая турбомашина и корпус из композиционного материала для осевой турбомашины

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9903228B2 (ru)
EP (1) EP2930316B1 (ru)
CN (1) CN104975890B (ru)
CA (1) CA2886873A1 (ru)
RU (1) RU2611914C2 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1025077B1 (fr) * 2017-03-22 2018-10-23 Safran Aero Boosters S.A. Capot de turbomachine avec ecran
US11111806B2 (en) * 2018-08-06 2021-09-07 Raytheon Technologies Corporation Blade outer air seal with circumferential hook assembly
US11085316B2 (en) * 2018-08-22 2021-08-10 Raytheon Technologies Corporation Blade outer air seal formed of laminate and having radial support hooks
FR3087701B1 (fr) * 2018-10-30 2021-11-26 Safran Aircraft Engines Hybridation des fibres du renfort fibreux d'une aube de soufflante
CN112065778B (zh) * 2019-06-11 2022-03-22 中国航发商用航空发动机有限责任公司 机织复合材料风扇包容机匣
US20210146640A1 (en) * 2019-11-14 2021-05-20 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Preform, tooling, and process design for components made from long fiber materials
CN111844799B (zh) * 2020-07-22 2022-03-29 江苏新扬新材料股份有限公司 一种航空粒子分离器的成型方法
CN113232328B (zh) * 2021-03-31 2022-05-06 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种基于2.5d编织的复合材料s型进气道筒体制造方法
CN115111060A (zh) * 2022-05-30 2022-09-27 航宇智造（北京）工程技术有限公司 一种飞机发动机进气道及其一体成型工艺

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7018168B2 (en) * 2004-04-08 2006-03-28 General Electric Company Method and apparatus for fabricating gas turbine engines
US8191254B2 (en) * 2004-09-23 2012-06-05 Carlton Forge Works Method and apparatus for improving fan case containment and heat resistance in a gas turbine jet engine
US7871486B2 (en) * 2006-11-21 2011-01-18 General Electric Company Methods for making structures having mounting flanges
FR2913053B1 (fr) * 2007-02-23 2009-05-22 Snecma Sa Procede de fabrication d'un carter de turbine a gaz en materiau composite et carter ainsi obtenu
US7914256B2 (en) * 2007-04-17 2011-03-29 General Electric Company Articles made from composite materials having toughened and untoughened regions
US7905972B2 (en) * 2007-10-16 2011-03-15 General Electric Company Methods for making substantially cylindrical articles and fan casings
US9017814B2 (en) * 2007-10-16 2015-04-28 General Electric Company Substantially cylindrical composite articles and fan casings
US8403624B2 (en) * 2007-12-12 2013-03-26 General Electric Company Composite containment casings having an integral fragment catcher
GB201106794D0 (en) 2011-04-21 2011-06-01 Rolls Royce Plc A composite flange element
JP6060481B2 (ja) * 2011-12-16 2017-01-18 株式会社Ihi ファンケース及びその製造方法
US20140003923A1 (en) * 2012-07-02 2014-01-02 Peter Finnigan Functionally graded composite fan containment case

Also Published As

Publication number Publication date
US9903228B2 (en) 2018-02-27
CN104975890A (zh) 2015-10-14
CN104975890B (zh) 2018-06-26
CA2886873A1 (en) 2015-10-10
RU2611914C2 (ru) 2017-03-01
US20150292361A1 (en) 2015-10-15
EP2930316A1 (fr) 2015-10-14
EP2930316B1 (fr) 2021-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2015112393A (ru) Корпус из композиционного материала для компрессора осевой турбомашины
ES2745747T3 (es) Refuerzos circunferenciales para carcasas de ventilador compuestas
US9982559B2 (en) Blade or vane for a turbomachine and axial turbomachine
JP6141411B2 (ja) 複合タービンエンジンブレード用金属構造補強材
RU2008106944A (ru) Способ изготовления корпуса газовой турбины из композиционного материала и корпус, полученный таким способом
RU2017109261A (ru) Самоусиленный корпус, состоящий из композиционного материала с органической матрицей
RU2013157218A (ru) Корпус вентилятора турбомашины
RU2014117435A (ru) Статор осевой турбомашины с элеронами в хвостовиках лопаток
RU2016150437A (ru) Способ изготовления лопатки газотурбинного двигателя из композиционного материала, получающаяся в результате лопатка и газотурбинный двигатель, включающий такую лопатку
RU2014118373A (ru) Внутренняя оболочка статора турбомашины с истираемым материалом
RU2017104235A (ru) Статорная лопатка турбины из керамического матричного композита
JP2019502571A5 (ru)
RU2014149547A (ru) Композитный кольцевой кожух компрессора для турбомашины
BR112012009798A2 (pt) preforma de fibra, compósito de fibra reforçada e respectivos métodos de formação
EP2796668A3 (de) Gehäuseabschnitt einer Turbomaschinenverdichter- oder Turbomaschinenturbinenstufe
RU2013153895A (ru) Лопатка турбинного двигателя с встроенным хвостовиком, изготовленная из композиционного материала
RU2015126057A (ru) Отсек с лопатками направляющего лопаточного устройства осевого компрессора газотурбинного двигателя
RU2017115814A (ru) Корпус вентилятора авиационного двигателя
RU2017135500A (ru) Сборная конструкция турбинного кольца, содержащая множество кольцевых сегментов, изготовленных из композиционного материала с керамической матрицей
RU2014126632A (ru) Сектор лопаток статора, статор осевой турбомашины, осевая турбомашина
KR102521349B1 (ko) 진공 펌프 회전자
JP2014010090A5 (ru)
MX2019004972A (es) Conexion de pestaña para una pala de rotor de turbina eolica, capa de refuerzo para una conexion de pestaña, inserto de pestaña, pala de rotor de turbina eolica, turbina eolica asi como metodo para producidr una conexion de pestaña.
JP2019108822A5 (ru)
RU2018113285A (ru) Деталь из композитного материала

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190408