微型燃气轮机原表面回热器应力有限元分析

• 作者: 桂小红 梁世强 秦志文 程言君 闫润生
• 来源期刊: 燃气轮机技术
• 学科: 工学
• 关键词: 回热器 应力 压比 温度
• 年，卷（期）: 2012,（1）
• 所属期刊栏目: 设计计算与理论研究
• 页码范围: 20-26
• 分类号: TK472
• 字数: 5076字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1009-2889.2012.01.005

摘要

本文通过建立微型燃气轮机CW( Cross Wavy)原表面回热器热-结构耦合有限元分析模型,对其在设计工况下运行后的应力进行了有限元分析,验证了回热器所选材料的可靠性,并分析了压比和燃气入口温度对回热器的应力影响.分析结果表明:不考虑热应力,只计及压力时,回热器燃气出口侧最大应力和应变高于燃气进口侧最大应力和应变；与之相反,计及热应力时,在压力和温度耦合作用下,回热器燃气进口侧最大应力和应变高于燃气出口侧最大应力和应变；无论是计及热应力还是不考虑热应力,空气通道的波谷处应力最大,并且应力沿波谷处左右对称分布,计及热应力后,其最大应力增长较大,对应各处增幅最高达到34.1％；回热器空气通道向燃气通道侧变形,空气通道变大,燃气通道减小；随着空气侧和燃气侧压比的增加,回热器通道的最大应力也随之增加,当压比增加到8.4时,已达到换热片材料的强度极限；当燃气与空气出口温度不变、回热度减小时,随着燃气入口温度增加,最大应力随之增加,燃气入口温度每增加50 K,回热器最大应力增加约2.3 MPa.研究结果为回热器的设计提供了一定的参考依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	梁世强	中国科学院工程热物理研究所	22	93	7.0	8.0
2	秦志文	中国科学院工程热物理研究所	14	29	3.0	5.0
3	程言君		27	195	9.0	13.0
4	桂小红	中国科学院工程热物理研究所	4	40	2.0	4.0
5	闫润生		7	25	3.0	5.0