一种内嵌径向旋转热管的涡轮盘的多物理场特性仿真方法技术

技术编号:43111390 阅读:22 留言:0更新日期:2024-10-26 09:51
涉及航空发动机热防护仿真计算技术领域,具体涉及一种内嵌径向旋转热管的涡轮盘的多物理场特性仿真方法,包括:基于内嵌径向旋转热管的涡轮盘的结构,确定涡轮盘所承受的热载荷的边界条件和特性参数;基于所述特性参数,建立所述涡轮盘中径向旋转热管的气液相变仿真环境,获取热管内部气液相的体积分布、速度分布;建立径向旋转热管涡轮盘的多物理场模型,获取所述涡轮盘的温度分布和应力分布,评估内嵌热管对于涡轮盘的效果;本发明专利技术能够评估径向旋转热管在航空发动机涡轮盘复杂工作条件下的传热机理以及热管结构因素对径向旋转热管性能的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空发动机热防护仿真计算,具体涉及一种内嵌径向旋转热管的涡轮盘的多物理场特性仿真方法


技术介绍

1、航空发动机中的高压涡轮盘(hpd)面临着非常苛刻的工作环境。它必须承受超过10000r/min的高转速带来的极端机械载荷,以及涡轮前燃气温度超过2000k,同时轮盘外缘温度超过1000k带来的极端热载荷,同时叠加涡轮叶片的离心载荷。涡轮盘是航空发动机的寿命限制件,因此要求涡轮盘在设计上应确保其在负载工作条件下仍有足够的强度保障其工作的可靠性和安全性。当前的涡轮盘热防护手段主要通过增加冷气消耗降低轮盘最高温度和温度梯度以提升轮盘结构强度并减小热应力,但目前冷气使用量已达发动机进气总量的25%以上,继续增加引气会导致发动机性能下降。

2、热管是一种高性能导热元件,具有众多优良特性:良好的导热性,导热能力远大于管壳材料;良好的均温性,在蒸发段和冷凝段两端温差较小时仍具有较强的导热能力;有效工作范围大,可以根据需要灵活调节输入的热量;由于其本身的工作原理及几何特征,热管能够定向传递热量。径向旋转热管(rrhp)是使用旋转离心力作为驱动工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种内嵌径向旋转热管的涡轮盘的多物理场特性仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的内嵌径向旋转热管的涡轮盘的多物理场特性仿真方法,其特征在于,步骤S1具体包括:

3.根据权利要求2所述的内嵌径向旋转热管的涡轮盘的多物理场特性仿真方法,其特征在于,步骤S1-1中,所述加热边界条件和冷却边界条件的计算方式为:

4.根据权利要求3所述的内嵌径向旋转热管的涡轮盘的多物理场特性仿真方法,其特征在于,步骤S1-2中,涡轮盘盘面的对流传热系数的计算方式为:

5.根据权利要求4所述的内嵌径向旋转热管的涡轮盘的多物理场特性仿真方法,...

【技术特征摘要】

1.一种内嵌径向旋转热管的涡轮盘的多物理场特性仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的内嵌径向旋转热管的涡轮盘的多物理场特性仿真方法,其特征在于,步骤s1具体包括:

3.根据权利要求2所述的内嵌径向旋转热管的涡轮盘的多物理场特性仿真方法,其特征在于,步骤s1-1中,所述加热边界条件和冷却边界条件的计算方式为:

4.根据权利要求3所述的内嵌径向旋转热管的涡轮盘的多物理场特性仿真方法,其特征在于,步骤s1-2中,涡轮盘盘面的对流传热系数的计算方式为:

5.根据权利要求4所述的内嵌径向旋转热管的涡轮盘的多物理场特性仿真方法,其特征在于,步骤s1-3中,径向旋转热管的离心加速度...

【专利技术属性】
技术研发人员:李果丁水汀张雨辰张国华黄世玉唐宇航
申请(专利权)人:天目山实验室
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1