Статическая прочность рабочих лопаток и дисков компрессоров и турбин ГТД. Кузменко М.Л - 33 стр.

UptoLike

Рубрика: 

33
териала диска, от коэффициента теплоотдачи от диска к воздуху, от конструк-
ции самого диска и ряда других причин.
При упрощенном расчете температура
k
t диска на наружном диаметре
определяется через температуру лопатки в корневом сечении
лопk
t и тепловое
сопротивление в замке
t
:
ttt
лопkk
=
.
Величина
t
зависит от конструкции замка лопатки и для елочного замка
составляет =
t
500 – 100 ºС
Изменение температуры диска по радиусу приближенно подчиняется за-
кону квадратной параболы:
2
00
))((
k
i
ki
r
r
tttt
+= ,
где
0
t и
k
t температуры в центре диска и на его ободе (на последнем расчет-
ном радиусе
k
r );
i
r текущий радиус.
Эта формула справедлива для сплошного диска без центрального отвер-
стия (например, для диска 2-й ступени турбины двигателя РД-9Б). Для диска с
центральным отверстием радиуса
0
r обычно используется зависимость
2
0
0
00
))((
rr
rr
tttt
k
i
ki
+= .
Разность температур )(
0
tt
k
в стационарном тепловом режиме составля-
ет обычно 100 – 250 º в зависимости от условий охлаждения диска. При проек-
тировании диска целесообразно обеспечивать перепад температур )(
0
tt
k
не
более 100 – 120 º, так как при большем перепаде температур существенно воз-
растают термические напряжения в диске.
2.3.2. Особенности расчета диска со скачкообразным изменением толщины
и диска с лопатками на боковой поверхности
Если в диске имеются сечения с резким увеличением или уменьшением
толщины (например, скачкообразный переход от полотна диска к ободу), то ме-
тод конечных разностей становится для расчета не совсем корректным, так как
нарушается допущение о плавности изменения толщины диска по радиусу. Это
приводит к накоплению погрешности при использовании в основных уравнени
-
                                                                            33

териала диска, от коэффициента теплоотдачи от диска к воздуху, от конструк-
ции самого диска и ряда других причин.
     При упрощенном расчете температура t k диска на наружном диаметре
определяется через температуру лопатки в корневом сечении t k лоп и тепловое
сопротивление в замке ∆ t :
                                      t k = t k лоп − ∆t .

      Величина ∆t зависит от конструкции замка лопатки и для елочного замка
составляет ∆t = 500 – 100 ºС
      Изменение температуры диска по радиусу приближенно подчиняется за-
кону квадратной параболы:
                                                             ri 2
                                 t i = t 0 + (t k − t 0 )(      ) ,
                                                             rk
где t 0 и t k – температуры в центре диска и на его ободе (на последнем расчет-
ном радиусе rk ); ri – текущий радиус.
      Эта формула справедлива для сплошного диска без центрального отвер-
стия (например, для диска 2-й ступени турбины двигателя РД-9Б). Для диска с
центральным отверстием радиуса r0 обычно используется зависимость


                                                          ri − r0 2
                              t i = t 0 + (t k − t 0 )(           ) .
                                                          rk − r0
      Разность температур (t k − t 0 ) в стационарном тепловом режиме составля-
ет обычно 100 – 250 º в зависимости от условий охлаждения диска. При проек-
тировании диска целесообразно обеспечивать перепад температур (t k − t 0 ) не
более 100 – 120 º, так как при большем перепаде температур существенно воз-
растают термические напряжения в диске.

  2.3.2. Особенности расчета диска со скачкообразным изменением толщины
                 и диска с лопатками на боковой поверхности
      Если в диске имеются сечения с резким увеличением или уменьшением
толщины (например, скачкообразный переход от полотна диска к ободу), то ме-
тод конечных разностей становится для расчета не совсем корректным, так как
нарушается допущение о плавности изменения толщины диска по радиусу. Это
приводит к накоплению погрешности при использовании в основных уравнени-