Вісник № 01. Гідравлічні машини та гідроагрегати
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/50852
Переглянути
Документ Численный анализ влияния режима эксплуатации вентилятора на нестационарные нагрузки и режимы колебаний лопаток(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Донченко, Вячеслав Владимирович; Гнесин, Виталий Исаевич; Колодяжная, Любовь Владимировна; Кравченко, Игорь Федорович; Петров, Алексей ВладимировичСтремление к повышению эффективности газотурбинных двигателей приводит к необходимости конструировать лопатки осевых турбомашин более тонкими, с большими углами атаки и предназначенными для работы при высоких скоростях вращения. Однако, эти качества увеличивают риск проявления аэроупругой неустойчивости, такой как флаттер или резонансные колебания. Флаттер представляет собой самовозбуждающуюся неустойчивость под действием аэродинамических сил, индуцированных вынужденными колебаниями лопаток, которые вызваны, в свою очередь, внешними возмущающими силами при вращении лопаток в неоднородном вверх по течению потоке. Для того, чтобы выполнить важнейшие требования надежности и безопасности эксплуатации газотурбинных двигателей, необходимо уметь прогнозировать аэроупругое поведение лопаточных аппаратов как можно раньше и точнее. В последнее время развиваются новые подходы, основанные на маршевой по времени схеме, включающей интегрирование уравнений аэродинамики и динамики упругих колебаний. Хотя эти методы требуют значительных вычислительных ресурсов, они привлекают корректностью постановки связанной задачи аэроупругости, учитывающей взаимное влияние колебаний лопаток и нестационарных аэродинамических нагрузок. На основании анализа современного состояния проблемы аэроупругости турбомашин и существующих методов прогнозирования флаттера можно заключить, что наиболее перспективным подходом в исследовании аэроупругого поведения лопаточного венца осевой турбомашины является подход, основанный на трехмерной модели нестационарной аэродинамики и модальном анализе движения лопатки. Предложенный численный метод решения связанной аэроупругой задачи в трехмерном транзвуковом потоке идеального газа позволяет прогнозировать аэроупругое поведение лопаток, включая вынужденные, самовозбуждающиеся колебания и автоколебания с целью повышения надежности лопаточных аппаратов турбомашин.