Мы рады сообщить, что наша статья опубликована в журнале «Турбины и Дизели»!
В статье рассказано о разработанной термомеханической модели газотурбинного двигателя, для которой реализован связный расчет теплового и деформированного состояния деталей. Расчет газодинамики вторичных потоков воздуха осуществляется с помощью 1D-методов пакета Simcenter Flomaster, из которого в прочностной решатель передаются температуры воздуха и коэффициенты теплоотдачи на омываемых поверхностях.
Расчет температуры деталей и их напряженно-деформированного состояния выполняется методом конечных элементов в пакете Simcenter 3D, из которого в гидравлический решатель передаются значения температур деталей и зазоров между роторными и статорными частями двигателя. Обмен данными между двумя решателями осуществляется с помощью специально разработанного программного кода.
Прочностная модель включает как двумерные осесимметричные элементы и элементы с плоским напряженным состоянием, так и трехмерные секторы периодичности, что позволяет более точно описать процесс теплопередачи в областях замков и лопаток по сравнению с полностью двумерной моделью. В работе представлены результаты связных стационарного и нестационарного расчетов типового полетного цикла с учетом осесимметричных нагрузок. Показано изменение во времени зазоров в масляно-воздушных лабиринтных уплотнениях и над лопаточными венцами, а также температур в ключевых точках двигателя.
Статья подготовлена сотрудниками ООО «Саровский инженерный центр» и АО «ОДК-Климов».