АЭРОУПРУГОЕ ПОВЕДЕНИЕ ЛОПАТОЧНОГО ВЕНЦА ТУРБИНЫ В ТРЕХМЕРНОМ ПОТОКЕ ВЯЗКОГО ГАЗА

image_print
DOI https://doi.org/10.15407/pmach2018.01.019
Журнал Проблемы машиностроения
Издатель Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного Национальной академии наук Украины
ISSN 0131-2928 (print), 2411-0779 (online)
Выпуск Том 21, № 1, 2018 (март)
Страницы 19-30

 

Авторы

В. И. Гнесин, Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (61046, Украина, г. Харьков, ул. Пожарского, 2/10), e-mail: gnesin@ukr.net, ORCID: 0000-0001-6411-6158

Л. В. Колодяжная, Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (61046, Украина, г. Харьков, ул. Пожарского, 2/10), e-mail: gnesin@ukr.net, ORCID: 0000-0001-5469-4325

Р. Жандковски, Институт проточных машин им. Р. Шевальского Польской АН, (Польша, г. Гданьск 80-231, ул. Фишера, 14), e-mail: z3@imp.gda.pl

 

Аннотация

Приведены результаты численного анализа аэроупругого поведения вибрирующего лопаточного венца турбинной ступени в трехмерном потоке вязкого газа с учетом неравномерного распределения давления в окружном направлении за лопаточным венцом. Численный метод основан на решении связанной задачи нестационарной аэродинамики и упругих колебаний лопаток в нестационарном пространственном потоке газу через лопаточный венец последней ступени осевой турбины. Приведенный метод позволяет прогнозировать амплитудно-частотный спектр колебаний лопаток в потоке газа, включая вынужденные и самовозбуждающиеся колебания (флаттер либо автоколебания).

 

Ключевые слова: аэроупругое поведение; вязкий поток; лопаточный венец; автоколебания; связанная задача; нестационарное нагружение

 

Полный текст: загрузить PDF

 

Литература

  1. Gnesin V., Rzadkowski R., Kolodyazhnaya L. Coupled Fluid-Structure Problem for 3D Transonic Flow Through a Turbine Stage with Oscillating Blades. Aerothermodynamic of Internal Flows: of 5th Intern. Symp. On Exper. and Comput. (Gdansk, Poland , 4–7 Sept. 2001). Gdansk. 2001. P. 275–284.
  2. Baldwin B., Lomax H. Thin layer approximation and algebraic model for separated turbulent flow. AIAA Paper 78–0257. 1978. P. 1−45. https://doi.org/10.2514/6.1978-257
  3. Gnesin V., Rzadkowski R., Kolodyazhnaya L. Numerical Modelling of fluid–structure interaction in a turbine stage for 3D viscous flow in nominal and off−design regimes. ASME. TURBO-EXPO 2010, GT2010−23779, Glasgow, UK. 2010. P. 1−9. https://doi.org/10.1115/GT2010-23779
  4. Gnesin V. I., Kolodyazhnaya L. V. Numerical Modelling of Aeroelastic Behaviour for Oscillating Turbine Blade Row in 3D Transonic Ideal Flow. J. of Mech. Eng. 1999. Vol. 1. No. 2. P. 65–76. https://doi.org/10.1016/j.jfluidstructs.2004.07.001
  5. Gnesin, V. I. ,Kolodyazhnaya L. V., Rzadkowski R. A numerical modelling of stator-rotor interaction in a turbine stage with oscillating blades. J. Fluid and Structure. 2004. No. 19. P. 1141–1153.
  6. Rzadkowski R.,Gnesin V. I., Kolodyazhnaya L. V. Rotor Blade Flutter in Last Stage of LP Steam Turbine. Aerodynamics, Aeroacoustics & Aeroelasticity of Turbomachines ISUAAAT14 8-11: Proc. of the 14th Intern. Symp. on Unsteady, (Stockholm, Sweden, Sept. 2015). Stockholm. 2015. I14-S1-4. P. 1–6.
  7. Гнесин В. И., Колодяжная Л. В. Аэроупругие явления в турбомашинах. Аэрогидродинамика и аэроакустика: Проблемы и перспективы. № 3. С. 53–62.

 

Поступила в редакцию 24 января 2018 г.

Принята в печать