Xác định trường nhiệt độ trên tầng cánh tuabin bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Bài viết trình bày một phương pháp mới xác định trường nhiệt độ của tầng cánh động cơ tua bin khí - phương pháp phần tử hữu hạn được tích hợp trong phần mềm ANSYS Workbench.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xác định trường nhiệt độ trên tầng cánh tuabin bằng phương pháp phần tử hữu hạnCHÀO MỪNG KỶ NIỆM NGÀY THÀNH LẬP TRƯỜNG 01/04/1956 - 01/04/20143.4 Chỉnh trơn trên mô hình 3D Đây chính là điểm khác biệt của phần mềm so với các phần mềm thiết kế khác, với khảnăng chỉnh trơn ngay trên mô hình 3D sẽ giúp quá trình chỉnh trơn nhanh hơn. (hình 3.8) Mặt khác với khả năng tự động tạo thêm các đường sườn, đường nước phụ, khả năng thêmđiểm trên các đường cong, sẽ giúp quá trình chỉnh trơn linh hoạt hơn. Hình 3.8. Chỉnh trơn trên mô hình 3D Tuyến hình sau khi được chỉnh trơn có thể xuất sang định dạng IGES, để có thể sử dụngtrong các phần mềm thiết kế công nghệ tàu thủy So sánh thời gian phóng dạng trên sàn phóng với thời gian phóng dạng trên phần mềmSolidworks thì khi chỉnh trơn trên phần mềm với còn tàu dàu 4500 DWT ta mất 2 tuần làm việc vớimột kỹ sư, còn nếu thức hiện trên sàn phóng thì mất đến 1 tháng làm việc với 3 người làm việc [1],như vậy nếu trỉnh trơn bằng phần mềm sẽ giảm nhân công đi 78,4%4. Kết luận Với sự phát triển lớn mạnh của công nghiệp đóng tàu nước ta, những nhược điểm củaphương pháp phóng dạng kể trên cần được loại bỏ để có thể tự động hóa nhiều hơn trong đóngtàu, vì vậy sử dụng các phần mềm trong chỉnh trơn tuyến hình là một yêu cầu cấp thiết, với việcứng dụng Solidwork trong chỉnh trơn tuyến hình sẽ giảm thời gian, tăng năng suất lao động, nhằmgiảm giá thành sản phẩm nâng cao khả năng cạnh tranh của đóng tàu Việt Nam Bài báo đã chỉ ra được những ưu điểm khi sử dụng phần mềm Solidwork sẽ giảm thời gianchỉnh trơn tàu thủy đến 78,4% so với chỉnh trơn trên sang phóng dạngTÀI LIỆU THAM KHẢO[1] Hướng dẫn giám sát hiện trường phần thân tàu, Cục Đăng kiểm Việt Nam, Hà Nội, 2005.[2] Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép, Cục Đăng kiểm Việt Nam, Hà Nội, 2003.[3] ISCS, Shipbuilding and Repair Quality Standard, 1999.[4] www.Solidworks.com[5] www.Formsys.com[6] www.Deftship.com[7] www.Shipconstrutor.com[8] www.Autoship.com[9] www.Rhino3d.comNgười phản biện: TS. Hoàng Mạnh Cường XÁC ĐỊNH TRƯỜNG NHIỆT ĐỘ TRÊN TẦNG CÁNH TUABIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN DETERMINING TEMPERATURE FIELD OF TURBINE BLADES BY FINITE ELEMENT METHOD TS. NGUYỄN TRUNG KIÊN KS. VŨ ĐỨC MẠNH Học viện Kỹ thuật Quân sựTóm tắt Trường nhiệt độ tầng cánh tua bin có vai trò quan trọng trong quá trình thiết kế động cơ tua bin khí, là cơ sở để tính toán và tổ chức làm mát cho tầng cánh tua bin, xác định trường ứng suất cơ nhiệt, tính toán độ bền và xác định tuổi thọ của tầng cánh. Bài báoTạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 38 – 04/2014 102 CHÀO MỪNG KỶ NIỆM NGÀY THÀNH LẬP TRƯỜNG 01/04/1956 - 01/04/2014 trình bày một phương pháp mới xác định trường nhiệt độ của tầng cánh động cơ tua bin khí - phương pháp phần tử hữu hạn được tích hợp trong phần mềm ANSYS Workbench.Abstracs Temperature field of turbine stage plays an important role in the design of gas turbine engine. This is the basis for calculating cooling regime of turbine stage, determining the thermomechanical stresses and the durability of the turbine stage. This paper presents a new method for determining the temperature field of turbine stage of gas turbine engine - the finite element method, integrated into the ANSYS Workbench.1. Đặt vấn đề Một trong những biện pháp hiệu quả để nâng cao hiệu suất của động cơ tua bin khí là tăngnhiệt độ ban đầu của khí cháy trước tua bin khí. Đối với các động cơ tua bin khí thế hệ mới, nhiệt độban đầu của khí cháy có thể lên tới 1600÷1800K. Việc tăng nhiệt độ ban đầu của khí cháy sẽ làmgiảm tuổi thọ của cánh tua bin, nhất là các tầng cánh tua bin cao áp. Chính vì vậy, một trong nhữngbài toán quan trọng đặt ra khi thiết kế động cơ tua bin khí là xác định trường ứng suất cơ nhiệt củacác chi tiết của động cơ, trong đó có cánh tua bin. Để có thể xác định được trường ứng suất cơnhiệt, cần xác định được trường nhiệt độ của các chi tiết. Trong trường hợp chung, để xác định trường nhiệt độ của các chi tiết có làm mát (ví dụ cánhtua bin) chúng ta cần phải giải bài toán truyền nhiệt trong không gian không tĩnh tại. Việc giải bàitoán truyền nhiệt bằng phương pháp giải tích chặt chẽ rất phức tạp, chính vì vậy trong thực tếngười ta thường sử dụng các phương pháp giải tích gần đúng. Bằng các phương pháp giải gần đúng truyền thống chỉ tính toán được các thông số đầu vào vàđầu ra của tầng cánh, còn thông số trong tầng cánh được xác định bằng cách lấy giá trị trung bình.Điều nà ...