1.2.4 Результаты расчета результаты расчета матричной лопатки методом конечных элементов
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ :
Материал лопатки ЖС6
Длина хорды лопатки b= 60.00 мм
Начальная температура лопатки T0= 249.60 К
Температура газа Tг = 1750.00 K
Температура охлаждающего воздуха Tохл = 642.30 K
Коэффициенты теплоотдачи со стороны газа
входная кромка alpha_g = 4995.5 Вт/(м^2 К)
спинка средней части кромка
alpha_g = 4995.5 Вт/(м^2 К)
корыто средней части alpha_g = 4995.5 Вт/(м^2 К)
спинка выходной кромки alpha_g = 4995.5 Вт/(м^2 К)
корыто выходной кромки alpha_g = 4995.5 Вт/(м^2 К)
Коэффициенты теплоотдачи со стороны воздуха Канал №1
спинка alpha_v = 5473.6 Вт/(м^2 К)
корыто alpha_v = 5473.6 Вт/(м^2 К)
Канал №2
спинка alpha_v = 18841.0 Вт/(м^2 К)
корыто alpha_v = 14943.1 Вт/(м^2 К)
Канал №3
спинка alpha_v = 10323.0 Вт/(м^2 К)
корыто alpha_v = 1712.6 Вт/(м^2 К)
Канал №4
спинка alpha_v = 10795.6 Вт/(м^2 К)
корыто alpha_v = 1864.2 Вт/(м^2 К)
Канал №5
спинка alpha_v = 9918.0 Вт/(м^2 К)
корыто alpha_v = 1587.5 Вт/(м^2 К)
Канал №6
спинка alpha_v = 10694.8 Вт/(м^2 К)
корыто alpha_v = 1831.3 Вт/(м^2 К)
Канал №7
спинка alpha_v = 11750.9 Вт/(м^2 К)
корыто alpha_v = 2189.1 Вт/(м^2 К)
Выходная кромка
спинка alpha_v = 9513.6 Вт/(м^2 К)
корыто alpha_v = 10348.1 Вт/(м^2 К)
Шаг по времени dtau = 1.000 c
Номера контрольных узлов
78 156 234 312 390 468 546 624 702 780
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Время: 1.000 c
785.87 1064.97 1034.76 567.57 554.60 716.68 544.11 439.84 529.51 423.00
Время: 2.000 c
906.99 1170.79 1101.53 626.92 616.20 910.47 699.95 573.93 715.57 565.84
Время: 3.000 c
974.48 1250.31 1139.74 666.13 653.43 982.87 784.31 669.40 828.88 662.68
Время: 4.000 c
1013.59 1298.06 1156.09 693.93 679.63 1012.80 831.20 739.02 900.61 729.53
Время: 5.000 c
1036.51 1327.42 1163.27 713.31 698.53 1026.03 858.33 789.37 948.10 775.93
Время: 6.000 c
1050.09 1345.78 1166.64 726.43 711.99 1032.11 874.52 825.25 980.16 807.86
Время: 7.000 c
1058.22 1357.37 1168.30 735.27 721.48 1034.96 884.40 850.81 1002.03 829.99
Время: 8.000 c
1063.15 1364.74 1169.18 741.22 728.15 1036.32 890.53 869.05 1017.04 845.43
Время: 9.000 c
1066.16 1369.45 1169.65 745.25 732.83 1036.98 894.37 882.08 1027.4 856.24
Время: 10.000 c
1068.04 1372.47 1169.93 747.99 736.12 1037.32 896.82 891.40 1034.58 863.84
78 156 234 312 390 468 546 624 702 780
Схема разбиения
профиля матричной лопатки на конечные
элементы
С использованием метода конечных элементов получили температурное поле в матричной лопатке двухконтурного ГТД в указанных узлах (78,156,234,312,390,468,546,624,702,780 ).
Для нестационарного теплового состояния строится график зависимости максимальной и минимальной температуры от времени ( в данной работе соответственно для узлов 156 и 390).
Для стационарного теплового состояния определим наиболее теплонапряженные участки профиля.
Так в исследованных узлах входной кромки ( узлы № 312, 156, 780) температура находится в диапазоне 747,99..1372,47 К.
В исследованных узлах средней части со стороны корытца ( узлы № 390,702 ) температура составляет соответственно 736,12 и 1034,58 К.
В узлах средней части со стороны спинки ( узлы № 234, 546, 624) температура находится в диапазоне 891,40..1169,93 К.
В узле выходной кромки (узел № 468), температура составляет 1037,32 К.
Таким образом, наиболее теплонапряженными участками профиля матричной лопатки, согласно результатам численного решения, являются входная кромка и средняя часть со стороны спинки.
