Статическая прочность рабочих лопаток и дисков компрессоров и турбин ГТД. Кузменко М.Л - 32 стр.

32

      Неизвестные напряжения σ 0 в нулевом сечении диска определяются по
известному радиальному напряжению σ r л на периферии диска в k -ом сечении.
                                                      σ r л − Bk
Полагая σ r k = σ r л = Ak σ 0 + Bk , получим σ 0 =                .
                                                         Ak
     Таким образом, проверочный расчет напряжений во вращающемся не-
равномерно нагретом диске произвольного профиля выполняется в следующей
последовательности:
     – по чертежу диска выполняется его разбивка сечениями с соблюдением
соотношений радиусов и толщин при переходе от предыдущего сечения к по-
следующему;
       – в зависимости от типа диска (сплошной или с центральным отверсти-
ем), задаются коэффициенты A, B , N и Q для нулевого сечения;
      – рассчитывается распределенная контурная нагрузка σ rл на периферии
диска от рабочих лопаток, замков и разрезной части обода;
     – определяются радиальные σ r и окружные σ τ напряжения для каждого
сечения диска;
     – строятся графики σ r = f (r ) и σ τ = f (r ) , определяются сечения с наи-
большими и наименьшими напряжениями, вырабатываются рекомендации по
оптимизации формы диска.

                 2.3.1. Определение температуры диска турбины
      Диску турбины тепло передается от прикрепленных к нему рабочих лопа-
ток. Распределение температуры зависит от способа охлаждения диска. Наибо-
лее эффективно охлаждение обода диска, когда охлаждающий воздух подается
через специально спрофилированные отверстия или лопатки (спутная закрутка)
непосредственно в ту зону, в которую поступает тепло от рабочих лопаток и
горячего газа. Но самым конструктивно простым способом является радиальная
или поперечная обдувка. При радиальной обдувке воздух подводится к ступице
диска и перетекает по радиусу к ободу, где выбрасывается в проточную часть
турбины. В этом случае температурный градиент в диске максимален, т. к. наи-
большую температуру диск имеет на ободе, а наименьшую – в центре (на
ступице).
     Изменение температуры в диске зависит не только от принятого способа
подачи охлаждающего воздуха, но и от интенсивности охлаждения (расхода и
температуры охлаждающего воздуха), от коэффициента теплопроводности ма-