CAJ | 학술논문

本文通过建立微型燃气轮机CW( Cross Wavy)原表面回热器热-结构耦合有限元分析模型,对其在设计工况下运行后的应力进行了有限元分析,验证了回热器所选材料的可靠性,并分析了压比和燃气入口温度对回热器的应力影响.分析结果表明:不考虑热应力,只计及压力时,回热器燃气出口侧最大应力和应变高于燃气进口侧最大应力和应变；与之相反,计及热应力时,在压力和温度耦合作用下,回热器燃气进口侧最大应力和应变高于燃气出口侧最大应力和应变；无论是计及热应力还是不考虑热应力,空气通道的波谷处应力最大,并且应力沿波谷处左右对称分布,计及热应力后,其最大应力增长较大,对应各处增幅最高达到34.1％；回热器空气通道向燃气通道侧变形,空气通道变大,燃气通道减小；随着空气侧和燃气侧压比的增加,回热器通道的最大应力也随之增加,当压比增加到8.4时,已达到换热片材料的强度极限；当燃气与空气出口温度不变、回热度减小时,随着燃气入口温度增加,最大应力随之增加,燃气入口温度每增加50 K,回热器最大应力增加约2.3 MPa.研究结果为回热器的设计提供了一定的参考依据.
본문통과건립미형연기륜궤CW( Cross Wavy)원표면회열기열-결구우합유한원분석모형,대기재설계공황하운행후적응력진행료유한원분석,험증료회열기소선재료적가고성,병분석료압비화연기입구온도대회열기적응력영향.분석결과표명:불고필열응력,지계급압력시,회열기연기출구측최대응력화응변고우연기진구측최대응력화응변；여지상반,계급열응력시,재압력화온도우합작용하,회열기연기진구측최대응력화응변고우연기출구측최대응력화응변；무론시계급열응력환시불고필열응력,공기통도적파곡처응력최대,병차응력연파곡처좌우대칭분포,계급열응력후,기최대응력증장교대,대응각처증폭최고체도34.1％；회열기공기통도향연기통도측변형,공기통도변대,연기통도감소；수착공기측화연기측압비적증가,회열기통도적최대응력야수지증가,당압비증가도8.4시,이체도환열편재료적강도겁한；당연기여공기출구온도불변、회열도감소시,수착연기입구온도증가,최대응력수지증가,연기입구온도매증가50 K,회열기최대응력증가약2.3 MPa.연구결과위회열기적설계제공료일정적삼고의거.