Izol.exe vova.set Sig.dat

Рисунок 6.2–Поле напряжений в неохлаждаемой лопатке

Для определения критической точки в сечении лопатки и минимального коэффициента запаса прочности запускаем файл ANALYZE.EXE. Выбираем результаты расчета для анализа: на данном этапе – это vova.sig и vova0.sig

Анализ термонапряженного состояния охлаждаемой лопатки помещен на рисунках 6.3 и 6.4.

Рисунок 6.3– Максимальные напряжения и минимальный запас прочности без ползучести при ресурсе τ = 1875 часов.

Рисунок 6.4– Диаграмма “Т – σ” для 1875 часов.

Анализируя полученную диаграмму делаем вывод что для увеличения запаса прочности в критической точке необходимо уменьшать расход охлаждающего воздуха. В результате уменьшения величины расхода на 30% удалось добиться максимального значения коэффициента запаса прочности 1,134, что не удовлетворяет нормам прочности. Дальнейшее уменьшение либо увеличение расхода охлаждающего воздуха ведет к уменьшению коэффициента запаса прочности. В связи с чем, было принято решение изменить значение величины ресурса τ. Новое значение составило 833ч. Изменения были внесены в исходный файл SETAX.DAT.

6.3 Расчет температурного поля оптимизированной лопатки

Создаем файл исходных данных vova10.tm:

-9 1

1 8

5 23 43 53 71 74 105 139

6172.576 коэффициент теплоотдачи на вх. кромке

2135.762 коэффициент теплоотдачи на ср. части спинки

2669.702 коэффициент теплоотдачи на вых. части спинки

2448.825 коэффициент теплоотдачи на вых. части корыта

2828.244 коэффициент теплоотдачи на ср. части корыта

6172.576 коэффициент теплоотдачи на вх. кромке

2218.78 коэффициент теплоотдачи в 1-м канале

2188.77 коэффициент теплоотдачи во 2-м канале

1 2

74 139

1067 греющая температура

448 охлаждающая температура

800 700 1000

После сохранения файла запускаем программу “Расчет температурного поля” GRID2.EXE. Результаты расчета vova10.tеm.

Указываем vova10.tm и имя файла, содержащего данные о разбивке профиля лопатки в среднем сечении на сетку конечных элементов - vova.set. Результат программа заносит в файл vova10.tеm. Для визуального просмотра температурного поля запускаем программу “Изображение поля” Izol.exe, которая осуществляет построение на экране монитора до 16 изолиний поля параметра, рассчитанного в узлах триангуляционной сетки (рисунок 6.1). Заносим в командную строку

поочередно следующие файлы: Izol.exe vova.set vova10.tem

Рисунок 6.5 – Распределение изотермических полей температур в оптимизированной лопатке.

6.4 Расчет термонапряженного состояния оптимизированной лопатки

Расчет термонапряженного состояния выполняем с помощью программы GRID3.EXE. Исходный файл SETAX.DAT (см. подпункт 5.3).

После запроса указываем имя файла, содержащего данные о температурном поле лопатки (vova10.tem). Результат будет занесен в файл с именем vova10.sig. Для визуального просмотра поля напряжений (рисунок 6.2). заносим в командную строку поочередно следующие файлы: Izol.exe vova.set Sig.dat

Рисунок 6.6–Поле напряжений в оптимизированной лопатке

С помощью программы ANALYZE.EXE определяем точки с максимальными напряжениями и точки минимальным запасом прочности

Рисунок 6.7– Максимальные напряжения и минимальный запас прочности без ползучести при ресурсе τ = 833 часов.

Рисунок 6.8– Диаграмма “Т – σ” для 833 часов.

В ходе выполнения данного раздела был выполнен расчет температурного поля неохлаждаемой лопатки, расчет термонапряженного состояния неохлаждаемой лопатки, результатом которых является диаграмма “Т – σ” для 1875 часов. Анализируя полученную диаграмму, делаем вывод, что для увеличения запаса прочности в критической точке необходимо уменьшать расход охлаждающего воздуха для уменьшения градиента температур. В результате уменьшения величины расхода на 30% удалось добиться максимального значения коэффициента запаса прочности 1,134, что не удовлетворяет нормам прочности. Дальнейшее уменьшение, либо увеличение расхода охлаждающего воздуха ведет к уменьшению коэффициента запаса прочности. В связи с чем, было принято решение изменить значение величины ресурса τ. Новое значение составило 833ч. Изменения были внесены в исходный файл SETAX.DAT, после чего был произведен расчет температурного поля оптимизированной лопатки и расчет термонапряженного состояния оптимизированной лопатки. Минимальный коэффициент запаса прочности составил 1,296 в точке№53, т.е. лопатка удовлетворяет нормам прочности.

Дата добавления: 2015-07-08