РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ ЛОПАТОК ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ ДЛЯ АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Аннотация

Лопатка является компонентом паровой турбины в форме аэродинамического профиля, который имеет корень, прикрепленный к ротору. Корень — это основание лопатки, которое поддерживает всю конструкцию и передает крутящий момент, создаваемый потоком пара, на ротор. Корень должен быть спроектирован таким образом, чтобы учитывать возможность его демонтажа во время обслуживания и сохранение его положения в процессе работы турбины. Это, по сути, обеспечивает безопасные условия труда для операторов и другого персонала на атомной электростанции. Анализ прочности лопатки паровой турбины является обязательной процедурой в процессе проектирования паровой турбины, в ходе которой оцениваются прочность и долговечность лопаток при различных условиях эксплуатации. К таким условиям относятся повышенные температуры, интенсивное давление и высокие обороты. Целью данной научной работы является демонстрация того, что лопатки могут выдерживать такие экстремальные условия с минимальным или отсутствующим ухудшением прочности со временем. Принятая методология включает моделирование лопатки паровой турбины с использованием Solidworks и применение программного обеспечения, использующего метод конечных элементов (FEA) для симуляции механического поведения связанного материала лопатки при различных условиях напряжения и деформации. Расчет учитывает такие факторы, как распределение напряжений и их концентрация, чтобы предсказать напряженно-деформированное состояние лопатки под воздействием струй пара под высоким давлением. Результаты расчета используются для оптимизации проектирования лопаток и выбора материалов, чтобы обеспечить безопасную и эффективную работу лопаток на протяжении всего срока их службы. Результаты также полезны для выявления потенциальных зон слабости или отказа, которые могут быть устранены за счет изменения конструкции и улучшения материалов.