発電用の蒸気タービンは、高温・高圧の動作環境下にあるため、冷却性能の事前評価が必要となります。しかし、その環境下では実験評価に限界があるため解析的手法が有効となります。ただし、構造-流体連成解析が必要となる場合が多く、解析リソースの問題もあるなど課題があります。

今回、「Ansys Mechanical」を用いて、ビーム要素を用いた簡易的な冷却流体のモデル化により、タービンブレードの熱応力を評価しました。ビーム要素を使用することで、CHT解析に比べて詳細な解析ができないものの、計算コストを大幅に削減できます。

• 解析モデル
  
  
• 解析結果
  

  ブレード表面温度	流体温度
  熱応力

キーワード：
構造解析　熱応力　ビーム要素流体　CHT