计算机仿真
計算機倣真
계산궤방진
COMPUTER SIMULATION
2013年
10期
257-261
,共5页
孟再强%刘兴星%李鸿光%孟光
孟再彊%劉興星%李鴻光%孟光
맹재강%류흥성%리홍광%맹광
透平膨胀机%转子系统%耦合作用%等效应力%强度
透平膨脹機%轉子繫統%耦閤作用%等效應力%彊度
투평팽창궤%전자계통%우합작용%등효응력%강도
Turbo-expander%Rotor system%Coupling effect%Equivalent stress%Strength
关于透平膨胀机转子系统优化设计问题,针对强度分析,了解应力的分布状态,可以准确地处理膨胀机中高速气流和极大温差下的多场耦合环境,为强度设计和优化提供条件.为此提出采用流体-温度-结构三场顺序耦合原理,在ANSYSWorkbench平台上,用N-S方程计算膨胀轮和增压轮在高速气流作用下的表面压强和表面温度分布,用导热微分方程得到转子系统的实体温度分布;最后,综合考虑作用在转子系统上的气动力、热应力和离心力,从结构强度理论角度分析并校核各个零部件的强度.分析中由于忽略了叶轮的轮盘和轮盖外表面气压,因此采用考虑和不考虑内表面气动力两种方案,对转子系统的应力分布进行了仿真,结果表明转子系统各个零部件的强度均满足工况设计要求.
關于透平膨脹機轉子繫統優化設計問題,針對彊度分析,瞭解應力的分佈狀態,可以準確地處理膨脹機中高速氣流和極大溫差下的多場耦閤環境,為彊度設計和優化提供條件.為此提齣採用流體-溫度-結構三場順序耦閤原理,在ANSYSWorkbench平檯上,用N-S方程計算膨脹輪和增壓輪在高速氣流作用下的錶麵壓彊和錶麵溫度分佈,用導熱微分方程得到轉子繫統的實體溫度分佈;最後,綜閤攷慮作用在轉子繫統上的氣動力、熱應力和離心力,從結構彊度理論角度分析併校覈各箇零部件的彊度.分析中由于忽略瞭葉輪的輪盤和輪蓋外錶麵氣壓,因此採用攷慮和不攷慮內錶麵氣動力兩種方案,對轉子繫統的應力分佈進行瞭倣真,結果錶明轉子繫統各箇零部件的彊度均滿足工況設計要求.
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