Deformačně-napěťová analýza axiálního turbínového kola turbovrtulového motoru

Abstract

Predkladaná diplomová práca sa zaoberá tvorbou a následnou analýzou výpočtového modelu turbínového kolesa turbovrtuľového motoru TP 100 novonavrhnutého Prvou Brněnskou Strojírnou Velká Bíteš. Úloha je riešená v konečnoprvkovom systéme ANSYS využitím cyklickej symetrie. Do úvahy sú brané predpätia získané statickými analýzami zahŕňajúce vplyv otáčok, zvýšenej prevádzkovej teploty a budenia od statorových lopatiek. Následne sú spočítané modálne analýzy využívajúce získané predpätie, a taktiež harmonické analýzy predstavujúce prevádzkový a rezonančný stav. Z výsledkov vyplýva, že vlastnosti riešenej turbíny najvac ovplyvňuje zvýšená teplota. Pri prevádzkeThis diploma thesis deals with a creation and subsequent analysis of the computational model of the turboprop engine's turbine designed by Prvá Brněnská Strojírna Velká Bíteš. The computational model is created and solved in the finite element model system ANSYS. A cyclic symmetry is taken into account during the solution. The static analysis of the turbine was carried out in objective to quatify prestress effects which are caused by a rotation, higher temperature and an excitation from stator blades. These prestress effects were used in the modal analysis of the turbine. Harmonic analysis were calculated to simulate an operation conditions and a resonance state. The results of these analysis indicate that the higher temperature has the biggest impact on the properties of the turbine. It is also shown, that during the operation of the engine the turbine runs in the mode which is not even close to the resonance state.