周期性对称支承板机座的热流固耦合数值模拟研究.pdf

节选段落一：
周期性对称支承板机座的热流固耦合数值模拟
研究
1)
李振世
*
买买提明·艾尼
*，2)
程伟
*
刘维兵
*
刘恒
**
景敏卿
**
虞烈
**
王铁军
**
*（新疆大学机械工程学院，乌鲁木齐，830008）
**（西安交通大学机械工程学院，西安，710049）
摘要：本文利用热流固耦合分析方法中的 FSI 算法（顺序耦合算法），对大型燃气轮机的周期性对称支承板机座进
行有限元数值计算，得出燃气轮机周期性对称支承板机座整体结构的热应力、热变形分布情况。


节选段落二：
从燃气轮机机座的
结构特性出发，首先分析了高温燃气流场和机座结构热变形的初始边界条件；其次对热气流场和机座结构热变形的
耦合关系进行了研究，得出了热气流场和结构应力场耦合的本构方程；通过流体、固体及耦合面间的热传导关系，
建立了流体、固体间热量传递数学模型，从而计算得出机座整体的温度场。最后模拟了在受到高温高速燃气的作用
下，机座整体的热应力、热变形过程。
关键字：支承板基座，热流固耦合，燃气轮机，有限元
引言
美国、日本等发达国家早在二十世纪50年代就开始组织重型企业和专家对燃气轮机进行了研究，
制造了各种各样的燃气轮机。一部分是用他们自己的技术，一部分同样是引进了比自己先进的国外
技术。


节选段落三：
燃气轮机后段的支承座特点是，不仅其结构形状复杂而且热流体状态和载荷边界条件
等也非常复杂，此外支承座的温度高、气流速度高、动载荷大等。由于燃气轮机整体尺寸庞大，所
以热膨胀所产生的热变形量也非常大，直接影响轴系的总体稳定性。为此，对其进行详细的研究非
常关键。理清支承板和机座的温度分布以及在这个温度分布下支承的变形，为重型燃气轮机的其他
部分的分析提供理论和计算数值参考依据。
本文用了热流固耦合分析方法中的 FSI 算法（顺序耦合算法），对大型燃气轮机的周期性对称
支承板机座进行了有限元数值计算，得出了燃气轮机周期性对称支承板机座整体结构的热应力、热
变形分布情况。