载荷变化对燃气轮机透平叶片损伤影响的研究

作者：何磊

来源：热力透平, 2022, 51(03): 202-207.

DOI：10.13707/j.cnki.31-1922/th.2022.03.009

• 低周疲劳
• 蠕变
• 蠕变疲劳损伤
• 透平叶片

运用有限元分析方法对燃气轮机透平叶片的蠕变与低周疲劳进行分析。在三维热模型中获取热边界条件后，开展燃气轮机正常启停工况下针对不同载荷(即离心力、气动和热载)的低周疲劳损伤分析。同时，进行了150 000 h的蠕变损伤分析，结合2种典型运行方式对蠕变损伤与疲劳损伤线性累积的总损伤进行了分析。结果表明，热载荷对蠕变损伤的影响最为显著，而离心力的变化对低周疲劳损伤的影响最为显著。对叶片总损伤的考核，需要与运行模式相结合。在长期稳定运行模式下，热载荷的变化对叶片的总损伤有显著影响。在频繁启停运行模式下，离心力载荷的变化对叶片的总损伤有显著影响。该研究为透平叶片设计提供了理论依据，并揭示了不同载荷对叶片总体寿命损伤的影响。