Analýza prostorů v generátoru plynů turbovrtulového motoru pro účely termodynamické analýzy disků a stanovení jejich životnosti

Abstract

Bakalářská práce se zabývá předběžným rozborem dynamiky proudění v prostoru volné tur-bíny turbovrtulového motoru společnosti GE Aviation Czech pomocí počítačové simulace proudění (CFD). Pozornost je zaměřena hlavně na oblast prostoru mezi rotorem a statorem, tedy mezipro- storu. Je také zkoumán vliv těsnícího vtoku na proudění tekutin v meziprostoru i vliv těsnícího prstence meziprostoru na toto proudění. Tato oblast má velký vliv na životnost disku volné turbíny, při nedostatečném chlazení dochází k teplotnímu a tlakovému namáhání disku. Pro analýzu byla zvolena analýza v ustáleném stavu a spojení Frozen rotor kvůli nižší náročnosti výpočtu. Zkou- máno bylo hlavně tlakové, proudové a teplotní pole nad a v oblasti meziprostoru a to z důvodu validace výsledků a porozumění chování proudění. Zjednodušení geometrie v geometrii domén jsou vytvořena tak, aby umožnila získat informace potřebné pro rozbor dynamiky proudění.Z výsledku výpočtu byly získány předpokládané struktury proudění. Ty jsou ve většinové shodě s předešlými studiemi [15, 8, 20].

Aim of the Bachelor thesis is on preliminary computer fluid dynamics (CFD) analysis of flow in the low pressure turbine of turboprop engine. Main focus was on the flow in the cavity and interaction between flow in the main path and the cavity. Insufficient purging flow can result in shorter lifespan of the rotor disc, due to exccessive heat and pressure loads. Analysis was computed as steady-state with Frozen rotor interfaces, in order to simplify the analysis. In order to validate the results and to understand the flow structures focus was on pressure, velocity and temperature fields in and above the cavity. Geometry simplifications introduced in the domain geometry are created to provide sufficient information required for the anlysis.The results of the analysis are in agreeement with results from previous studies and experiments [15, 8, 20]. Expected fluid structures and fileds were detected in the results.