Modelowanie i analiza wytrzymałościowa łopatek turbiny
Modeling and strength analysis of turbine blades
Mechanik nr 07/2015 - Artykuły z XIX Międzynarodowej Szkoły Komputerowego Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji zamieszczone płycie CD
STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono budowę i zasadę działania turbosprężarek. W dalszej części artykułu opisano budowę modelu numerycznego turbiny z wykorzystaniem narzędzi CAD. Zasadnicza część pracy dotyczy analizy wytrzymałościowej łopatek wirnika. Analiza numeryczna obejmowała trzy etapy. Pierwszy etap polegał na wyznaczeniu naprężeń wyłącznie na skutek sił masowych przy zadanej prędkości obrotowej wirnika. Drugim etapem była analiza przepływu spalin przez turbinę. Trzeci etap to analiza numeryczna uwzględniająca zarówno siły masowe, jak i siły wynikające z oddziaływania strumienia spalin na łopatki.
SŁOWA KLUCZOWE: turbosprężarka, łopatka turbiny, naprężenia.
ABSTRACT: Construction and operation principle of turbo-charger was presented in the paper. Further, the structure of turbo-charger numerical model using CAD tools was described. The essential part of this work concerns the strength analysis of turbine blades. Numerical analysis includes three stages. First one was based on the stress determination as the result of mass forces at the given rotational speed of rotor only. Second stage is the flow analysis of the exhaust gases through the turbo-charger. Third stage concerns numerical analysis considering both mass forces and forces resulting from the impact of the exhaust stream at the turbo-charger blades.
KEYWORDS: turbo-charger, turbine blade, stress.
BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:
- Bell C.: Maximum Boost: Designing, Testing and Installing Turbocharger Systems, Bentley Publisher, 1997.
- Dudda W.: Numeryczna analiza konstrukcji ulegającej degradacji korozyjnej, Zeszyty Naukowe IMP-PAN w Gdańsku, nr 537/1496/2005, Gdańsk, 2005, s. 1-145.
- Grzesiczek E., Murzynowski W., Stanek R.: Wybrane problemy obliczeniowej analizy trwałości łopatek części niskoprężnych turbin, Pro Novum, (12) 2010, Katowice.
- Lombard Matt: SolidWorks 2010 Bible, WILEY Publisher (4), 2010.
- MikulowskI B.: Stopy żaroodporne i żarowytrzymałe – nadstopy, Wydawnictwa AGH, Kraków 1997.
- Nickel Institute: Engineering Properties of alloy 713C.
- Salk Natalie: Metal injection moulding of Inconel 713C for turbocharger applications, Powder Injection Moulding International, Vol. 5, No. 3, 2011.
- www.full-race.com/store/turbos/garrett-gt-series/garrett-gt2854r-turbo.html
- www.mahle-aftermarket.com
- www.treadstoneperformance.com/product.phtml
- www.turbochargerspecs.blogspot.com/search/label/GT28
- www.turbosource.com/Garrett-GT2854R-p/ts1-01-28540.htm
