Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Theoretical investigation of stresses induced at blade mounting locations in steam turbine rotor system

Prasad D. K., Ramana K. V., Rao N. M.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2019

|

Vol. 24, no. 2

295--307

EN

One of the most common incipient losses of integrity in mechanical structures is the development and propagation of cracks. Especially in rotating members like steam turbine rotors etc. cracks, because of their potential, cause catastrophic failures and are a grave threat to an uninterrupted operation and performance. A crack may propagate from some small imperfections on the surface of the body or inside of the material and it is most likely to appear in correspondence to high stress concentration. Crack propagation path is generally determined by the direction of maximum stress or by the minimum material strength. Hence determination of stresses induced has been the focus of attention for many researchers. In the present work, development of a mathematical model to determine the stresses induced in a rotating disc of varying thickness is studied. This model is applied to a steam turbine rotor disc to determine the induced stresses and radial deflection. The mathematical modeling results are validated with the results obtained using Ansys package. The results of the present study will be useful in diagnosing the location and magnitude of maximum stress induced in the turbine rotor disc and stress intensity factor due to the presence of crack.

2

Thermo-mechanical stress analysis of the turbine of helicopter engine

Witek L., Stachowicz F.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2016

|

z. 88 [293], nr 4

379--387

EN

In this paper the results of the numerical stress analysis of the power turbine of helicopter engine were presented. In order to solve the problem, the nonlinear finite element method was used. The numerical models of both the blade and the disc segment were made using the MSC-Patran program. In the analysis the thermal load resulting from non-uniform temperature field was defined. The centrifugal force resulting from the rotation of the engine rotor was also considered. The cyclic symmetry boundary condition of the disc segment was used to decrease the size of the numerical task. The model of the turbine material was defined as linear-elastic. The modulus of elasticity and the thermal expansion coefficient of the disc and the blade material were considered as temperature dependent. As a result of performed computations, the stress distributions for the turbine subjected to both the thermal and the mechanical loads were determined.

PL

Praca przedstawia wyniki numerycznej analizy naprężeń turbiny napędowej silnika śmigłowcowego. Do rozwiązania problemu wykorzystano metodę elementów skończonych. Modele numeryczne łopatki oraz segmentu tarczy wykonano korzystając z programu MSC-Patran. W analizie zdefiniowano obciążenie cieplne wynikające z niejednorodnego rozkładu temperatury. Dodatkowo zdefiniowano siłę od środkową elementów wynikającą z obrotu wirnika silnika. W celu ograniczenia wymiaru zadania numerycznego do segmentu tarczy zastosowano warunek brzegowy w postaci symetrii cyklicznej. Model materiału turbiny zdefiniowano jako liniowo-sprężysty. W analizie uwzględniono dodatkowo zmianę wartości modułu Younga oraz współczynnika rozszerzalności termicznej materiału w funkcji temperatury. W rezultacie przeprowadzonych obliczeń określono rozkład naprężeń turbiny poddanej działaniu złożonego obciążenia termo-mechanicznego.

3

Sprzężona analiza 0D i 3D siły osiowej stopnia regulacyjnego turbiny parowej w zmiennych warunkach pracy

Knitter D., Badur J.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2008

|

Vol. 13, spec. iss. 1/2

244--262

EN

In this paper the authors has presented methodology of determination of control stage wheel thrust force basing on 0D and 3D models. One has determined portion of particular thrust force components acting on shroud, airfoil and rotor disc. The authors has also presented radial distribution of static pressure acting on the rotor disc (with usage of 3D tools). One must emphasize that 0D model (checked by ALSTOM) was correct source of boundary conditions for 3D analysis. The 3D model contained forces from pressure drop (and pressure distribution around the airfoil), velocities and flow resistance (fluid viscosity). The analysis was made in variable operating conditions (5 valve points).

4

Poszukiwanie optymalnego kształtu tarczy wirnika sprężarki

Szyc W., Wasilewicz P., Zielnica J., Walczak J.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 20

387-392

PL

W pracy przedstawiono analizę dotyczącą optymalizacji kształtu tarczy wysokoobrotowego wirnika sprężarki osiowo-promieniowej. W odniesieniu do klasycznego kształtu tarczy wirnika z płaską tylną powierzchnią rozpatrzono możliwości odmiennego ukształtowania tej powierzchni. Analizowano tarczę wirnika o różnych kształtach powierzchni tylnej, co prowadzi do znacznego zwiększenia wytrzymałości wirnika. Optymalny kształt powierzchni tarczy wyznaczono według procedury wykorzystującej odcinki prostoliniowe, łuki i krzywe Beziera.

EN

The analysis is presented aiming shape optimization of the high-speed axial-radial compressor rotor disc. In comparison with classical rotor disc shape with flat backplane surface the other possibilities of shaping the backplane were considered. The rotor disc was analyzed and optimized with different shapes of the backplane, what gives a noticeable increase in rotor strength. The optimum shape of the disc backplane was determined by a procedure using the straight-line segments, arcs, and Bezier curves.