Деформирование и вибронапряженность высокотемпературного ротора турбины с поперечной дышащей трещиной

Abstract

Рассматриваются колебания двухопорного весомого ротора паровой турбины с поперечной дышащей трещиной в поле температур рабочей среды. Используется трехмерная модель колебаний ротора с поперечной дышащей трещиной. Переменное двухмерное температурное поле определяется из решения нестационарной задачи теплопроводности. Определено его влияние на контактирование берегов трещины при колебаниях ротора. Установлено распределение коэффициентов интенсивности напряжений вдоль фронта трещины для разных положений ротора. Оценивается возможность усталостного подрастания трещины.

Розглядаються коливання двоопорного вагомого ротора парової турбіни з поперечною дихаючою тріщиною в полі температур робочого середовища. Використовується тривимірна модель коливань ротора з поперечною дихаючою тріщиною. Змінне двовимірне температурне поле визначається з розв'язку нестаціонарної задачі теплопровідності. Оцінюється його вплив на контактування берегів тріщини при коливаннях ротора. Визначається розподіл коефіцієнтів інтенсивності напружень уздовж фронту тріщини для різних положень ротора. Наводиться оцінка можливості утомного підростання тріщини.

The vibrations of a double-seat weighty rotor of the steam turbine with a breathing transverse crack are examined in the field of operating environment temperatures. The 3D vibration model for the rotor with a breathing transverse crock is applied. The variable two-dimensional temperature field is found from the solution of nonstationary heat transfer problem. Its effect on the contact of crack edges on rotor vibrations was evaluated. The distribution of stress intensity factors along the crack front was established for different rotor positions. Fatigue crack extension modes are assessed.