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基于流热固耦合仿真的涡轮叶片服役载荷研究
【作者】
任培荣; 李宁
【单位】
北京理工大学; 国营川西机器厂
【摘要】
涡轮叶片是燃气轮机核心热端部件,其结构功能复杂,服役环境恶劣,离心力、气动力和热应力等载荷复杂严苛,同时不同部位载荷差异明显,为准确探明服役过程中叶片损伤分布与随工况演化规律,准确掌握涡轮叶片温度、应力分布具有重要意义。本文基于有限元方法开展涡轮叶片的流-热-固耦合仿真研究,建立了涡轮叶片及内外流道有限元模型,计算三种典型工况下的涡轮叶片温度场、应力场分布,获取各涡轮叶片典型部位的服役温度与应力。研究结论显示,涡轮叶片的高温区域主要出现在叶身尾缘中部区域,其次为叶身前缘靠近叶尖区域,叶身根部与冷却流道附近温度明显较低;高应力区域主要为叶身前缘与叶背中部区域,并且在冷却流道附近分布有条状高应力区域。
【关键词】
涡轮叶片;流固热耦合;载荷分布
【论文集名称】
【会议名称】
第二十七届中国科协年会论坛分议题| “先进燃气涡轮发动机技术”
【会议时间】
2025-7-25至2025-7-27
【会议地点】
北京市
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