燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机。
燃气轮机按功率大小分类:
1.微型燃气轮机:民用发电领域(分布式能源系统、废气燃烧发电、小型调峰电站);军事领域(飞机动力、舰船辅助动力、坦克及军用车辆动力、军营发电设备、武器(导弹)发电设备);
2.中小型燃气轮机:船舶燃气轮机、工业驱动燃气轮机、发电用燃气轮机;
3.重型燃气轮机:发电用燃气轮机(蒸燃联合动力)。
燃气轮机按应用分类:
1.船舶燃气轮机;
2.航空燃气轮机;
3.地面燃气轮机。
燃气轮机组成部分主要包括压气机、燃烧室、涡轮。有限元分析技术主要研究燃气轮机特征如下:
1.燃烧分析;
2.流场分析;
3.压缩流分析;
4.动网格分析;
5.涡轮响应分析;
6.散热分析;
7.噪声分析;
8.结构强度、刚度分析;
9.振动分析;
10.疲劳、断裂分析;
11.稳定性分析;
12.可靠性分析;
13.结构优化设计等。
燃气轮机涉及的有限元分析类型主要包括:结构强度、刚度分析、流体分析、热分析、疲劳、断裂分析以及耦合场分析等;主要应用软件包括:fluent、cfx、ansys、ls-dyna、abaqus、nastran、comsol以及adina等。
燃气轮机在有限元分析中的重点内容包括:模型简化、网格划分、需求梳理、流体分析。