Влияние угла изогнутости профиля турбинной лопатки на ее температурное и термонапряженное состояние при неравномерном нагреве

Abstract

Оценивалось влияние угла изогнутости профиля турбинной лопатки на ее температурное и термонапряженное состояние в нестационарном температурном режиме. Показано, что при неравномерном нагреве угол изогнутости несущественно влияет на уровень температур и температурное распределение по профилю, однако уровень термических напряжений на кромках лопатки от внутренних связей изменяется значительно. Выявлена возможность возникновения независимо от величины угла изогнутости высоких уровней термических напряжений в сопловых и рабочих турбинных лопатках при ограничении внешними связями их термического изгиба вследствие неравномерного нагрева.

Оцінювався вплив кута зігнутості профілю турбінної лопатки на її температурний та термонапружений стан за нестаціонарного температурного режиму. Показано, що при нерівномірному нагріванні кут зігнутості незначно впливає на рівень температур і температурний розподіл по профілю, однак рівень термічних напружень на кромках лопатки від внутрішніх зв’язків змінюється суттєво. Виявлено можливість виникнення незалежно від величини кута зігнутості профілю високого рівня термічних напружень у соплових і робочих турбінних лопатках при обмеженні зовнішніми зв’язками їх температурного згину внаслідок нерівномірного нагрівання.

We assess the effect of curvature angle of the profile of a turbine blade on its temperature and thermal-stressed condition in non-stationary temperature conditions. It is shown that under conditions of nonuniform heating the curvature angle value has insignificant effect on the level of temperatures and temperature distribution along the profile, however the level of thermal stresses on the blade edges induced by internal bonds varies considerably. A possibility of generation of high-level thermal stresses in the nozzle and operating turbine blades irrespective of magnitude of the curvature angle is observed in the case where the blade thermal-induced bending is restricted by their external bonds due to nonuniform heating.