Výpočet životnosti některých tepelně namáhaných částí spalovacích turbín

Abstract

I při stacionárních podmínkách provozu spalovací turbiny vznikají v plamenci spalovací komory nerovnoměrná teplotní pole, která jsou příčinou vzniku teplotních napětí a deformací. To může v některých případech ohrozit provoz spalovací komory a to převážně tam, kde v důsledku cyklického namáhání dojde ke kumulaci poškození a vzniku trhlin. V tomto článku budeme analyzovat stacionární teplotní pole pro plamenec spalovací komory, která pracuje na zemní plyn a jejíž geometrická konfigurace je známá. Bude předveden způsob výpočtu teploty stěny plamence zatížené radiačním tepelným tokem od plamene a chlazeným závojem chladícího vzduchu. Jedná se o kombinovanou úlohu výměny tepla na stěně. Budou představeny jednotlivé tepelné toky a rovnice tepelné rovnováhy, ze kterých budou vypočteny teploty stěn. Dále bude představen výpočet teplotního a napěťového pole plamence a provedena analýza silových a deformačních napětí. Životnost plamence bude posuzována s ohledem na nizkocyklovou únavu a creep.