涡轮导向叶片热冲击数值模拟研究

发布时间：2017-11-15 18:31

  本文关键词：涡轮导向叶片热冲击数值模拟研究

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【摘要】：研究热冲击作用下涡轮导向叶片的热应力及振动模态,旨在从热-结构影响角度揭示静子叶片损伤机理,对其热疲劳寿命分析及抗热疲劳设计具有重要意义。基于瞬态热/流耦合理论,采用有限元/边界元方法,实现某型航空发动机涡轮导向叶片在热冲击作用下的温度场计算,在此基础上求解出叶片的热应力及振动模态。研究表明,采用瞬态流/热耦合可以有效预测叶片的温度分布,其结果与试验误差为6%;依据计算所得热应力及模态振型,可以推断出叶片出现热损伤的位置,且与实验结果吻合较好;根据数值模拟结果,固有频率随温度的升高而下降,前六阶频率平均下降24.7%。
【作者单位】： 沈阳航空航天大学辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室;
【基金】：航空科学基金(2012ZB54007)
【分类号】：V231.1
【正文快照】： 1引言航空发动机涡轮导向叶片在非稳定工作状态下,除承受较大的气动力载荷、振动载荷外,还承受较大的热冲击载荷[1~3]。发动机启动前叶片处于常温状态,当高温燃气到达叶片前缘时,叶片的外表面首先接触高温燃气,表面的温度会急速上升,形成叶片厚度方向上较大的温度梯度。这种局，

本文编号：1190807