【第1450期】美国能源部拨款60万美元助力3D打印技术在燃气涡轮机经过匹斯堡大学的研究者们的创新研究

美国能源部拨款60万美元助力3D打印技术在燃气涡轮机方面的研究

经过匹斯堡大学的研究者们的创新研究，借助3D打印技术，燃气涡轮机工业技术在陈旧技术替代方面取得了新突破。

Minking Chyu博士是美国匹斯堡大学斯旺森工程学院机械工程和材料科学的特聘教授。他的关于利用3D打印技术改善涡轮能效的研究获得了美国能源部（U.S. Department of Energy，DOE）60万美元的科研经费。Chyu博士的这项研究被称之为“增材制造氧弥散强化合金在集成蒸腾和晶格冷却系统中的应用”。加上匹斯堡大学17.7万美元的学院基金，Chyu博士在他的3D打印项目中共获得了77.7万美元的项目资金。

从二十世纪初燃气涡轮机技术开始在工业制造中应用开始至今，这项技术在各个方面还远没达到完美的标准。作为内燃机的一种，它通过混合空气及燃料进行燃烧，来加速涡轮叶片或者螺旋桨的旋转，进而创造出机械能，是一种非常好的能量产生方式，但是随着技术的发展，燃气涡轮机技术也呈现出衰退的趋势。

“在产生出巨大能量的同时，燃气涡轮机同样产生出巨大的热能，这样对其本身就有非常高的高温损害的风险。”Chyu博士解释说，“但是3D打印技术可能成为解决机械降温的一个关键性技术。”他和Leighton教授以及Mary Orr Chair教授组成的研发团队首先对于3D打印晶格和蒸腾冷却系统方面的研发进行探索，特别是对于氧弥散强化合金（ODS）的应用，其高熔点可以很好的防止涡轮叶片过热。这样就可以大大提高整个涡轮机组的抗热能力。

同时，Chyu博士说：“除了新材料应用方面，我们还可以利用增材技术制造出复杂的晶格结构，这样就可以让冷空气更有效率的进入到涡轮机中，也可以起到降低温度的作用。”

在3D打印技术制作的晶格结构的辅助下，涡轮可以大大减小热损害的可能，同时在高温下工作又可以大大提升工作效率，这也是为什么美国能源部会在这项研究上进行大量投入的原因。美国能源部希望Chyu博士的这项研究会在未来燃气涡轮机的研发革新上可以发生决定性的改变。