Флатер лопаток вентилятора авіаційного двигуна у тривимірному дозвуковому потоці газу
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-774X.2021.04.02Анотація
У роботі наведено результати математичного моделювання аеропружних характеристик лопаткового вінця вентилятора авіаційного двигуна для режиму роботи 3520 об/хв з використанням методу розв’язання зв’язаної задачі нестаціонарної аеродинаміки та пружних коливань лопаток, який дозволяє прогнозувати амплітудно-частотний спектр нестаціонарних навантажень і коливань лопаток в потоці газу з метою підвищення надійності лопаткових апаратів турбомашин. Результати розрахунків підтвердили виникнення автоколивань на даному режимі роботи вентилятора.
Посилання
Rzadkowski R., Surwilo J., Kubitz L. and Szymaniak M. (2018), “Unsteady Forces in LP Last Stage 380 MW Steam Turbine Rotating and Non-vibrating Rotor Blades with Exhaust Hood”, Journal of Vibration Engineering & Technologies, No. 6(5), pp. 357–368.
Petrie-Repar P., Fuhrer C., Grübel M. and Vogt D. (2015) “Two-Dimensional Steam Turbine Flutter Test Case”, ISUAAAT2014, The 14th International Symposium on Unsteady Aerodynamics, Aeroacoustics and Aeroelasticity of Turbomachines, 8th–11th September 2015, Stockholm, Sweden, Curran Associates, Inc., N.Y., pp. 33–43.
Drewczyński M., Rzadkowski R., Maurin A. and Marszałek P. (2015), “Free vibration of a mistuned steam turbine last stage Bladed Disc”, Proceedings of ASME TURBO EXPO 2015, June 15–19, Montreal, Canada, GT 2015-26011, ASME, N.Y., 10 p.
Sun T., Petrie-Repar P., Vogt D. M. and Hou A. (2019), “De-tached-Eddy Simulation Applied to Aeroelastic Stability Anal-ysis in a Last-Stage Steam Turbine Blade”, ASME. J. Tur-bomach., No. 141(9), pp. 091002-1−11.
Sabale A. K. and Gopal, N. K. V. (2019), “Nonlinear Aeroelastic Analysis of Large Wind Turbines Under Turbulent Wind Conditions”, AIAA Journal, No. 57(10), pp. 4416-4432.
Vahdati, M., Simpson G. and Imregun M. (2011), “Mechanisms for wide−chord fan blade flutter”, Journal of Turbomachinery, Vol. 133, pp. 041029-1–7.
Romera D. and Corral R. (2021), “Nonlinear Stability Analysis of a Generic Fan with Distorted Inflow Using Passage-Spectral Method”, ASME. J. Turbomach., No. 143(6), pp. 061001-1−9.
Stapelfeldt S. and Vahdati M. (2019), “Improving the Flutter Margin of an Unstable Fan Blade”, ASME. J. Turbomach., No. 141(7), pp. 071006-1−9.
Dong X., Zhang Y., Zhang Z. and Lu X. (2020), “Effect of Tip Clearance on the Aeroelastic Stability of a Wide-Chord Fan Rotor”, ASME. J. Eng. Gas Turbines Power, No. 142(9), pp. 091010-1−11.
Vahdati M. and Cumpsty N. (2018), “Aeroelastic Instability in Transonic Fans”, ASME. J. Eng. Gas Turbines Power, No. 138(2), pp. 022604-1−14.
Hanschke B., Kühhorn A., Schrape S. and Giersch T. (2019), “Consequences of Borescope Blending Repairs on Modern High-Pressure Compressor Blisk Aeroelasticity”, ASME. J. Turbomach., No. 141(2), pp. 021002-1−7.
Besem F. M. and Kielb R. E. (2017), “Influence of the Tip Clearance on a Compressor Blade Aerodynamic Damping”, Journal of Propulsion and Power, No. 33(1), pp. 227–233.
Gan J., Im H. and Zha G. (2017), “Stall Flutter Simulation of a Transonic Axial Compressor Stage Using a Fully Coupled Flu-id-Structure Interaction”, 55th AIAA Aerospace Sciences Meet-ing, AIAA 2017-0783, pp. 1–28.
Vallon A., Herran M., Ficat-Andrieu V. and Detandt Y. (2018), “Numerical investigations of flutter phenomenon in compressor stages of helicopter engines”, 2018 AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, AIAA 2018-4091, pp. 1–9.
Corral R., Greco M. and Vega A. (2019), “Tip-Shroud Laby-rinth Seal Effect on the Flutter Stability of Turbine Rotor Blades”, ASME. J. Turbomach., No. 141(10), pp. 101006-1−10.
Huang H., Liu W., Petrie-Repar P. and Wang D. (2021), “An Efficient Aeroelastic Eigenvalue Method for Analyzing Cou-pled-Mode Flutter in Turbomachinery”, ASME. J. Turbomach., No. 143(2), pp. 021010-1−12.
Ojha V., Fidkowski K. J. and Cesnik C. E. S. (2021), “Adaptive High-Order Fluid-Structure Interaction Simulations with Re-duced Mesh-Motion Errors”, AIAA Journal, No. 59(6), pp. 2084–2101.
Rzadkowski R., Gnesin V. and Kolodyazhnaya L. (2016), “Aeroelastic behaviour of three and half stage compressor rotor blades with foreign object in engine inlet”, Proceedings of the Twelve International Conference on Vibration Engineering and Technology of Machinery (VETOMAC-XII), Warsaw, Poland, 7–9 September, 2016. Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych, Warszawa, pp. 303–319.
Godunov, S. K., Zabrodin А. V., Ivanov М. Y., Кrayko А. N. and Prokopov G. P. (1976), “The Numerical solution of multi-dimensional tasks of gas dynamics”, Nauka, Moscow, 400 p.
Rzadkowski R., Gnesin V., Kolodyazhnaya L. and Kubitz L. (2018), “Aeroelastic Behaviour of a 3.5 Stage Aircraft Com-pressor Rotor Blades Following a Bird Strike”, Journal of Vi-bration Engineering & Technologies, No. 6, pp. 281−287.
Rzadkowski R., Kubitz L., Gnesin V. and Kolodyazhnaya L. (2018), “Flutter of long blades in a steam turbine”, Journal of Vibration Engineering & Technologies, No. 6., pp. 289−296.
