Открывайте готовые расчёты в браузере за 2 с (до 300 тыс. DOF) или запускайте тяжёлые задачи до 1,5 млн+ степеней свободы офлайн на Windows и macOS.
Рабочее колесо гидротурбины Пелтона
Прочностной расчёт крепления ковшей активной гидротурбины Пелтона при динамическом ударе водяной струи 130 кН.
Ковшовые гидротурбины Пелтона работают при напорах в сотни метров со скоростью водяной струи свыше 100 м/с, вызывая циклические удары по рассекателям ковшей. Корневые зоны сопряжения ковшей с диском подвержены максимальным изгибающим нагрузкам от струи и центробежным силам. Модель определяет НДС рабочего колеса, прогиб ковша и запасы прочности при расчётном динамическом ударе струи 130 кН.
1. Геометрия и конечные элементы
- •Мартенситная нержавеющая сталь 13Cr4Ni / CA6NM (E = 205 ГПа, ν = 0,28, предел текучести 550 МПа).
- •Цельнофрезерованное колесо с 12 двухполостными эллипсоидными ковшами с острыми рассекателями и вырезами.
- •Центральная ступица с посадочным отверстием вала Ø240 мм и 8 отверстиями под призонные болты.
- •Тетраэдральная сетка из 63 400 элементов и 51 200 степеней свободы с концентрацией в корневых галтелях ковшей.
2. Граничные условия и нагрузки
- •Жёсткое закрепление по цилиндрической поверхности ступицы и упорному торцу соединения с валом турбины.
- •Гидродинамическое давление струи с суммарным усилием 130 кН по рассекателю и внутренним чашам рабочего ковша.
- •Поле центробежных сил при номинальной частоте вращения ротора 750 об/мин.
3. Результаты расчёта и верификация
- ✓Пиковое эквивалентное напряжение по Мизесу σ_vm = 109,6 МПа в корневом сечении тыльной стороны ковша у обода диска.
- ✓Максимальное перемещение |u| = 0,741 мм на наружной кромке чаши ковша.
- ✓Запас прочности по пределу текучести n = 5,02, что гарантирует стойкость к кавитационно-усталостному разрушению.
Производители гидротурбинного оборудования рассчитывают сложные поверхности ковшей в WebCAE напрямую из B-Rep STEP-геометрии без потери точности. Мгновенный расчёт в браузере позволяет быстро оптимизировать форму переходных галтелей и продлить ресурс турбины.
14 дней полного доступа ко всем функциям Pro. Платёж спишется только через 2 недели, если не отменить подписку.
- ✓14 дней триала (0 $ сегодня) (отмена в 1 клик)
- ✓До 1,5 млн+ степеней свободы (прямой sparse-решатель)
- ✓Нативные приложения Windows и macOS (100% offline)
- ✓Нелинейный контакт и устойчивость (Kσ, MITC4, RBE2/RBE3)
Задать вопрос расчётчикам по вашей задаче
Опишите вашу деталь или конструкцию — ответим в течение 2 часов.
Нужна мгновенная консультация по МКЭ или этому кейсу?
Нажмите на кнопку ИИ-чата в правом нижнем углу экрана — ассистент разберёт постановку задачи, формулы сопротивления материалов и команды DSL за 3 секунды.
Другие расчётные кейсы и модели
Литая ступица ротора ВЭУ 1,5 МВт
Промышленный силос с конической воронкой на колоннах
Сегментный затвор водосброса плотины ГЭС
