Лопатки современных осевых турбинных ступеней являются высоконагруженными деталями. Повышенные динамические напряжения в материале лопаток могут приводить к их усталостным поломкам. Источником динамических напряжений в лопатках являются переменные аэродинамические силы, оценка которых должна производиться на этапе проектирования. В статье рассматривается влияние основных геометрических параметров осевой ступени на осредненные и нестационарные аэродинамические нагрузки, действующие на рабочие лопатки. В частности, рассматривается влияние межвенцового осевого зазора, отношения шагов, относительной длины лопатки. Сравниваются и сопоставляются некоторые результаты зарубежных исследований и собственные результаты авторов, полученные численно-расчетными методами вычислительной газодинамики (с помощью пакета Ansys CFX). В качестве объектов исследования выбраны две модельные осевые ступени Кафедры турбин, гидромашин и авиационных двигателей СПбПУ, которые различаются между собой отношением среднего диаметра к высоте лопатки и величиной межвенцового осевого зазора.

The blades of modern axial turbine stages are highly loaded parts.Increased dynamic stresses in the material of the blades can lead to their fatigue failure.The source of dynamic stresses in the blades are variable aerodynamic forces, which must be evaluated at the design stage.The article considers the influence of the main geometric parameters of the axial stage on the averaged and non-stationary aerodynamic loads acting on the rotor blades. In particular, the influence of rotor-stator axial gap, blade count ratio and the relative length of blades is considered. Some foreign research results and authors' own results obtained by numerical-computational methods of computational gas dynamics (using the Ansys CFX package) are compared. Two model axial stages of the Department of Turbines, Hydraulic Machines and Aircraft Engines of SPbPU, which differ in the ratio of the average diameter to the height of the blade and the value of the rotor-stator axial gap, were selected as objects of study.

Научно-технические ведомости СПбПУ. Сер.: Естественные и инженерные науки. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2019 -. — Электрон. журнал. — Периодичность: 4 раза в год. — Выходит с 07.2019. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование).

Научно-технические ведомости СПбПУ. Сер.: Естественные и инженерные науки. Т. 26, № 1, 2020 — 1 файл (4,16 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j20-58.pdf>.