Шаг 8. Решение второй и третьей задач
Во второй вспомогательной задаче давление болтов удаляется
(Preprocessor à Loads à Define Loads à Delete à Structural à Pressure à On Areas), а вместо него к торцу трубы прикладывается отрицательно давление –P (растягивающая нагрузка). Эту задачу необходимо решить и построить график изменения напряжения z вдоль прямой y = z = 0, аналогичный построенному в первой задаче
После того, как это будет проделано, необходимо, анализируя два полученных графика, найти по возможности наименьшее давление болтов PB, способное обеспечить нераскрытие фланца.
Для проверки следует решить третью задачу — с растягивающей нагрузкой –P и давлением болтов PB и построить в ней тот же самый график ( z вдоль прямой y = z = 0). Этот график должен быть в отчете.
Параметры задачи
Табл. 5.1. Коэффициент Пуассона для прокладки в задаче о фланце
| Вариант | ||||||
| Значение | 0.4 | 0.42 | 0.44 | 0.46 | 0.48 | 0.49 |
Другие параметры:
Сталь: Е = 2×1011 Па, = 0.3; Прокладка: Е = 2×108 Па, см. в таблице
R 1=1.3 м, R 2=1.5 м, R 3=2 м, R =2.5 м, r 1=0.2 м, r 2=0.3 м, h 1=0.1 м, h 2=0.2 м, H =5 м
Нагрузка: P =107 Па.
Задача определения температурного поля в лопатке газовой турбины.
Введение
 |
Решается задача стационарной теплопроводности в сечении лопатки, рис. 8.1.
Рис.8.1. Сечение лопатки.
Дифференциальное уравнение теплопроводности
(8.1)
где 
-неизвестное температурное поле, 
-коэффициенты теплопроводности в направлении осей анизотропии, 
-внутренний источник теплоты.
|
|
|
Граничные условия трех основных типов:
-задание температуры на границе;
-задание теплового потока на границе, 
-направляющие косинусы внешней нормали к поверхности;
-теплообмен со средой по закону Ньютона, T0- температура среды, h- коэффициент теплоотдачи на границе.
Задача решается в двумерной постановке. Лопатка окружена газом, обладающим высокой температурой. Через каналы пропускается воздух для ее охлаждения. В качестве граничных условий ставится теплообмен со средой по закону Ньютона. Заметим, что в разных сечениях по высоте лопатки изменяются температура и газа и воздуха, что отражено в предложенных вариантах параметров среды.
Особенностью работы лопатки является то, что коэффициент теплоотдачи сильно меняется на внешней поверхности из-за различия скоростей обтекания лопатки газом.
Варьируя размер каналов можно добиться значительного снижения температуры, но при этом нельзя допустить снижения прочностных свойств.
Задача решается в согласованных единицах: метры для длины, 0С для температуры, 
для коэффициента теплопроводности, 
для коэффициента теплоотдачи на границе.
|
|
|
Цели работы
1. Ознакомиться с решением задач стационарной теплопроводности.
2. Приобрести новые навыки работы в ANSYS: импорт геометрии, создание сплайнов и скруглений, задание свойств материалов, зависящих от температуры.
3. Провести анализ полученного температурного поля с целью возможной оптимизации конструкции.
Дата добавления: 2015-12-20; просмотров: 16; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!