Расчет температурного поля охлаждаемой лопатки

Расчет температурного поля проводим путем решения уравнения стационарной теплопроводности:

где:

Т – температура в точке поперечного сечения с координатами (х,у);

– коэффициент теплопроводности материала лопатки.

В качестве граничных условий при конвективном теплообмене используем граничные условия 3-го рода, а именно: температуру среды и коэффициент теплоотдачи .

Расчет производим с помощью пакета SAPR кафедры 203. В текстовом редакторе создаем файл исходных данных wis.tm.

Исходные данные включают в себя следующие величины:

-9 1 – тип задачи (стационарная, плоская) 0

1 9 – количество отрезков задания теплоотдачи

3 24 57 49 65 81 83 111 138 71

7113 – коэффициент теплоотдачи на входной кромке

2482 – коэффициент теплоотдачи на ламинарном участке спинки

2610 – коэффициент теплоотдачи на турбулентном участке спинки

3014 – коэффициент теплоотдачи на ламинарном участке корытца

3103 – коэффициент теплоотдачи на турбулентном участке корытца

7113 – коэффициент теплоотдачи на входной кромке

3026 – коэффициент теплоотдачи в 1-м канале

3017 – коэффициент теплоотдачи в 2-м канале

3049 – коэффициент теплоотдачи в 3-м канале

1 2 – количество отрезков задания температуры среды

83 171 – границы отрезков задания температуры среды

1077 – «греющая» температура , 0С

486 – «охлаждающая» температура, 0С

800 700 1000 – ожидаемая температура лопатки, 1-я и 2-я температуры задания теплофизических свойств материала

20 – коэффициент теплопроводности при 1-й температуре (700˚С)

26– коэффициент теплопроводности при 2-й температуре (1000˚С)

4100 – с∙ρ при 1-й температуре (700˚С)

6400 – с∙ρ при 2-й температуре (1000˚С)

Последние 5 строк содержат физические свойства, соответствующие жаропрочному материалу ЖС32. Их оставляем неизменными.

После сохранения файла запускаем программу “Расчет температурного поля” Grid2.exe. После запуска программа запрашивает имя файла с условиями теплообмена. Указываем wis.tm и имя файла, содержащего данные о разбивке профиля лопатки в среднем сечении на сетку конечных элементов – wis.set.

Результат заносится в файл wis.tеm. Для визуального просмотра температурного поля запускаем программу “Изображение поля” Izol.exe следующим образом: заносим в командную строку поочередно Izol.exe wis.set wis.tem.

термонапряженный теплообмен охлаждаемый лопатка

Рисунок 5.1 – Распределение полей температур в охлаждаемой лопатке

Популярные материалы:

Проектирование гасителя колебаний исходя из требуемого значения коэффициента относительного трения
Для центрального рессорного подвешивания будем проектировать гаситель колебаний аналогичный гасителю тележки модели 18-578. Проектируемую тележку будут подкатывать под вагон (модель 12 –132) грузоподъемностью (Р) 69,5 тс (695 кН), тарой ...

Определение потребности в топливе и смазочных материалах
Общая потребность в дизельном топливе для выполнения объёма механизированных работ каждым трактором определяется путём умножения количества смен, затраченных трактором за сезон полевых работ, на сменную норму расхода топлива. Сменная нор ...

Установка переборочных сальников
Переборочные сальники устанавливают после сборки всех соединений валов. Центровку сальника по валу выполнить с помощью центрирующей разрезной втулки, вставляемой в сальник. Наварыш в сборе с сальником при установленной центрирующей втулке ...