【作者】

刘开霖; 黄渭清

【单位】

北京理工大学

【摘要】

使用热流固耦合仿真方法模拟了航空发动机涡轮叶片服役时的温度场、应力场、应变场和形变。模拟过程考虑了热载荷、气动载荷以及离心载荷，通过流体计算模块获取叶片流体区域压力分布及温度分布，并导入稳态热传导模块得到叶片完整温度场，叶片最高温度为775.38℃，出现在20％叶高尾缘处；在静态结构模块中通缩设置旋转施加离心载荷，导入热载荷以及气动载荷后得到叶片应力场、应变场和形变，最大应力为790.72MPa，出现在内流道肋板底部圆角处，应变分布规律与应力场大致相同，叶根靠近前缘部位应变较大，与服役断裂位置相对应，最大形变出现在叶冠部位，为0.45mm。对各物理场分布进行了计算分析，为该型叶片的改进、力学性能测试以及寿命预测提供数据支撑。

【关键词】

涡轮叶片;热流固耦合;航空发动机;有限元仿真

【论文集名称】

数字化设计与仿真技术

【会议名称】

设计智能制造2023学术年会

【会议时间】

2023-10-20至2023-10-23

【会议地点】

湖北十堰

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