Репецкий Олег Владимирович, Хоанг Динь Кыонг

Иркутский государственный аграрный университет им. А.А. Ежевского

Данная статья посвящена компьютерному моделированию и численному анализу изменения толщины лопаток для исследования влияния преднамеренной расстройки на долговечность радиальных рабочих колес энергетических турбомашин. Объектом исследования является радиальное рабочее колесо с 10-ю лопатками, изготовленное фирмой “Schiele”, специализирующейся на производстве агрегатов для химической промышленности и вентиляционного оборудования. Использован метод конечных элементов с применением конечного элемента ТЕТ10 из программы ANSYS WORKBENCH. Исследованы несколько вариантов изменения геометрии (толщины лопаток) для анализа прочности рабочих колес, которые могут дать точные прогнозные модели для вынужденной динамической реакции, характеристик расстроенных рабочих колес и оценки ресурса в циклических симметричных системах. Данный анализ является лишь небольшим фрагментом комплексного исследования влияния геометрических и жесткостных параметров на ресурсные характеристики радиальных рабочих колес и выбран из соображений минимального изменения аэродинамических характеристик роторных конструкций. По результатам исследования, два из пяти вариантов показали повышение количества циклов до разрушения рабочего колеса, минимальное процентное изменение массы и собственных частот радиального рабочего колеса. Полученные расчеты позволяются сократить объем дорогостоящих экспериментальных исследований и уменьшить сроки конструирования новых машин по критериям эффективности, надежности, технологии и ресурсосбережения высоконагруженных агрегатов.

долговечность, метод конечных элементов, математические модели, преднамеренная расстройка, радиальное рабочее колесо, турбомашин