Статическая прочность рабочих лопаток и дисков компрессоров и турбин ГТД. Кузменко М.Л - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

РГАТУ им. Соловьева | Рыбинск

Составители: 

Рубрика: 

57
Приложение 2
Задание: определить напряжения в диске с центральным отверстием пер-
вой ступени турбины. Частота вращения ротора
=
n 14300 об/мин, нагрузка на
внешнем контуре диска =σ
лr
141,95 МПа, конструкционный материал – ни-
кельхромовый сплав ЭИ698 с плотностью
=
ρ
8200 кг/м
3
и коэффициентом Пу-
ассона
µ = 0,3. Температура рабочей лопатки в корневом сечении составляет
667 °С.
При расчете данного диска необходимо учесть распределение температу-
ры по радиусу и ее влияние на упругие свойства и прочность материала.
Учитывая особенности охлаждения замковой части рабочей лопатки,
принимаем
t
∆ = 73 °С. Тогда температура на наружном радиусе диска составит
594 °С.
Принимая перепад температур на диске равным 77 °С (температура на
радиусе центрального отверстия
0
t = 517 °С), получим формулу для расчета
температуры на любом текущем радиусе
r
:
.
1707,0
052,0
77517)(
2
2
0
0
00
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
+=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
−
−+=
r
rr
rr
tttt
k
i
ki
Разобьем профиль диска на 17 расчетных сечений, учитывая приведенные
в п. 2.3 ограничения на изменение радиусов и толщин (рис. П2.1).
Ось вращения ротора
17
12
11
9
4
1
17
12
11
9
4
1
Рис. П2.1. Схема разбивки диска на расчетные сечения 
                                                                                     57

                                                                            Приложение 2

      Задание: определить напряжения в диске с центральным отверстием пер-
вой ступени турбины. Частота вращения ротора n = 14300 об/мин, нагрузка на
внешнем контуре диска σ r л = 141,95 МПа, конструкционный материал – ни-
кельхромовый сплав ЭИ698 с плотностью ρ = 8200 кг/м3 и коэффициентом Пу-
ассона µ = 0,3. Температура рабочей лопатки в корневом сечении составляет
667 °С.
      При расчете данного диска необходимо учесть распределение температу-
ры по радиусу и ее влияние на упругие свойства и прочность материала.
      Учитывая особенности охлаждения замковой части рабочей лопатки,
принимаем ∆t = 73 °С. Тогда температура на наружном радиусе диска составит
594 °С.
      Принимая перепад температур на диске равным 77 °С (температура на
радиусе центрального отверстия t 0 = 517 °С), получим формулу для расчета
температуры на любом текущем радиусе r :
                                          2                             2
                                       ⎛ r −r ⎞           ⎛ r − 0,052 ⎞
                 ti = t0 + (t k − t0 )⎜⎜ i 0 ⎟⎟ = 517 + 77⎜           ⎟ .
                                         r −
                                       ⎝ k 0⎠r            ⎝  0 ,1707  ⎠
       Разобьем профиль диска на 17 расчетных сечений, учитывая приведенные
в п. 2.3 ограничения на изменение радиусов и толщин (рис. П2.1).

             17                                                     17



             12                                                     12



             11                                                     11
              9                                                     9



              4                                                     4

              1                                                     1




                                         Ось вращения ротора

             Рис. П2.1. Схема разбивки диска на расчетные сечения

Страницы