一种气冷涡轮低热应力气热设计方法

专利主权项：
1.一种气冷涡轮低热应力气热设计方法,其特征在于：在气冷涡轮的定常气动和传热设计循环之后还包括如下步骤：步骤1：进行气冷涡轮一维瞬态热分析计算,获得过渡工况下产生的涡轮叶片最大温度及其发生时间、叶片超温持续时间和为避免超温叶片的预冷温度；步骤2：如果步骤1中得到的性能指标不符合预定设计指标,则重新分配冷气用量并重复步骤1,直至步骤1得到的性能指标与预定设计指标相符合；步骤3：进行稳态工况气冷涡轮共轭温度场及热应力快速三维计算,获得气冷涡轮稳态热应力分布；步骤4：如果步骤3中得到的性能指标不符合预定设计指标,则改进或优化冷却结构并重复步骤1～3,直至步骤3得到的性能指标与预定设计指标相符合；步骤5：进行气冷涡轮三维瞬态共轭温度场及瞬态热应力计算,获得过渡工况下产生的涡轮叶片最大温度/热应力及其发生时间与位置、叶片超温持续时间分布；步骤6：如果步骤5中得到的性能指标不符合预定设计指标,则改进或优化冷却结构并重复步骤1～5,直至步骤5得到的性能指标与预定设计指标相符合；步骤7：进行气冷涡轮热疲劳性能计算,预测其热疲劳寿命；步骤8：如果步骤7中得到的性能指标不符合预定设计指标,则改进或优化冷却结构并重复步骤1～7,直至步骤7得到的性能指标与预定设计指标相符合；步骤9：进行共轭传热热应力试验,包括稳态原理性试验、瞬态原理性试验和模化试验,随后进行真实工况、真实结构温度场换算,并通过理论计算获得气冷涡轮试验热应力分布；步骤10：如果步骤9中得到的性能指标不符合预定设计指标,则改进或优化冷却结构并重复步骤1～9,直至气冷涡轮全工况热应力分布达到预定设计目标。

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