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船舶制造

使用3D打印发动机部件可以让大型船只更加环保

星之球科技来源:政务:中国复合材料学会2022-01-18我要评论(0)

使用绿色燃料和提高性能的目标,让大型货船发动机使用3D打印更具有吸引力。世界货船的大型船用发动机是海运业努力变得更加可持续的一个重要焦点领域,这也适用于发动机...

使用绿色燃料和提高性能的目标,让大型货船发动机使用3D打印更具有吸引力。

世界货船的大型船用发动机是海运业努力变得更加可持续的一个重要焦点领域,这也适用于发动机的各个部分,它们必须不断优化,以满足未来更低、更环保的燃料消耗要求。

在这种情况下,一个重要的部件是喷油嘴,它将燃料注入发动机,在那里与氧气混合以确保最佳燃烧。

在DTU和MAN能源解决方案公司的合作项目中,一位年轻的研究人员对制造3D打印喷油嘴是否有利进行了广泛的调查。

3D打印金属可以为我们提供一些机会,来设计船舶发动机的重要部件,这在以前是不可能的。

对3D打印的可能性进行广泛分析

来自DTU机械工程的研究人员进行了这项研究,他首先对3D打印进行了质量部署功能分析。3D-QFD是一个分析模型,用于概述3D打印可以为产品整体增加的价值。

"通过应用该模型并结合对3D打印方法和燃料喷射的技术见解,我创建了一个模块化套件,即如何设计3D打印的喷嘴以提高发动机性能和产品寿命。"研究人员说。

喷油嘴的改进是基于这样一个事实,即通过略微不同的、更加弯曲的设计,可以实现更好的燃料流动。通过这种方式,新的喷嘴设计有助于改善发动机的燃烧。初步试验还表明,该喷嘴有可能有助于减少发动机的氮氧化物排放,但需要进一步研究来证明这种效果。

比较两种不同的3D打印技术

新的3D打印喷油嘴在DTU实验室中显示出如此有前途的结果,随后在哥本哈根研究中心的曼能源解决方案的全尺寸测试发动机上进行了测试。

测试很顺利,我们期待着接下来做一个长期的测试,托马斯的全面调查为我们推进船用发动机金属部件的3D打印奠定了良好的基础。我很肯定我们很快就会在真正的发动机中看到它们。彼得-哈根强调,与DTU在持续优化船用发动机方面的合作将在未来继续。

在他的综合分析中,除了研究喷嘴设计外,还比较了两种不同的3D打印技术--激光粉末床融合技术和粘合剂喷射技术--结合使用不同类型的喷嘴材料的利弊。

这部分的分析突出了粘结剂喷射技术对复杂的与流动有关的喷嘴特征和特殊的高温材料的适用性,这在其他制造工艺中是无法实现的。


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