陶瓷基复合材料高压涡轮叶片的热分析方法及系统技术方案

技术编号:46129748 阅读:11 留言:0更新日期:2025-08-15 20:04
本发明专利技术提供了一种陶瓷基复合材料高压涡轮叶片的热分析方法及系统,方法包括:步骤S1:基于涡轮叶型生成网格;步骤S2:根据生成的网格进行导热系数张量的计算赋值;所述导热系数张量包括叶片表面的导热系数张量、叶身内部的导热系数张量以及肋板的导热系数张量;步骤S3:进行导热系数张量赋值并进行最终的导热或气‑固‑热耦合计算,输出计算结果。本发明专利技术建立了一套针对CMC材料各项异性导热系数的赋值方法,并采用MATLAB、Fluent UDF建立了各向异性导热系数自动化赋值系统,解决了CMC高压涡轮导叶各项异性导热系数快速赋值问题,为CMC高压涡轮导叶耦合热分析研究提供了技术支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程热物理,具体地,涉及一种陶瓷基复合材料高压涡轮叶片的热分析方法及系统


技术介绍

1、常规的金属叶片具有各向同性导热特征,即导热系数各向同性,而陶瓷基复合材料(ceramic matrix composites,cmc)的导热系数是各向异性的,即不同坐标方向,导热系数之间存在差异。在进行数值模拟仿真计算时,传统方法采用各项同性固体导热系数进行赋值分析的方法,不再适用于针对cmc材料的各向异性导热系数及其在高压涡轮叶片中的应用,需要新的热分析方法提供支撑。

2、本专利技术旨在建立一套基于fluent user define function(udf)快速进行cmc材料各项异性导热系数的赋值方法,为cmc高压涡轮导叶气-固-热耦合分析研究提供技术支撑。

3、专利文献cn117574527a公开了一种基于fluent udf的cmc材料涡轮叶片各向异性热分析方法,该专利文献首先求解了三条型线的导热系数张量,而叶型沿叶高方向弯扭差异较大时,该专利文献的导热系数赋值误差较大,而本申请提出的方法完全不同,本申请采用先求解叶片整本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种陶瓷基复合材料高压涡轮叶片的热分析方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料高压涡轮叶片的热分析方法,其特征在于,所述步骤S2包括通过网格软件输出叶片外表面整体三维网格坐标数据以作为导热系数张量求解的输入。

3.根据权利要求2所述的陶瓷基复合材料高压涡轮叶片的热分析方法,其特征在于,根据网格点获取叶片表面网格,假设沿叶高方向,网格为m层,对每一层网格进行导热系数张量的求解;

4.根据权利要求3所述的陶瓷基复合材料高压涡轮叶片的热分析方法,其特征在于,所述叶身内部的导热系数张量的计算过程包括:

>5.根据权利要求4...

【技术特征摘要】

1.一种陶瓷基复合材料高压涡轮叶片的热分析方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料高压涡轮叶片的热分析方法,其特征在于,所述步骤s2包括通过网格软件输出叶片外表面整体三维网格坐标数据以作为导热系数张量求解的输入。

3.根据权利要求2所述的陶瓷基复合材料高压涡轮叶片的热分析方法,其特征在于,根据网格点获取叶片表面网格,假设沿叶高方向,网格为m层,对每一层网格进行导热系数张量的求解;

4.根据权利要求3所述的陶瓷基复合材料高压涡轮叶片的热分析方法,其特征在于,所述叶身内部的导热系数张量的计算过程包括:

5.根据权利要求4所述的陶瓷基复合材料高压涡轮叶片的热分析方法,其特征在于,根据网格点获取肋表面网格,肋表面为结构化网格,假设沿叶高方向,网格为m层;对每一层网格进行导热系数张量的求解。

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:李杰灵卢少鹏王召光蒋红梅
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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