Аэродинамическое демпфирование колебаний лопаток

Известные исследования показывают, что при определенных режимах работы турбины аэродинамическое демпфирование колебаний лопаток может иметь существенное значение. Ниже этот вопрос излагается детально. [c.98]

В опытах авторов для лопаток без бандажных связей получено следующее распределение потерь энергии колебаний 85% затрачивается на трение в хвостовом соединении, 7% составляют потери в материале лопатки и 8% приходится на аэродинамическое демпфирование колебаний лопаток и на потерю энергии колебаний в диске. [c.142]

АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ ДЕМПФИРОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ ЛОПАТОК [c.159]

Турбинные лопатки находятся в потоке пара или газа, движущегося со значительными скоростями. При этом на колебательный режим лопаток влияют особенности газодинамического потока. Несмотря на наличие сравнительно большого количества работ, посвященных исследованиям флаттера и вихрей, вопрос об аэродинамическом демпфировании колебаний лопаток и об их самовозбуждении изучен еще недостаточно. [c.11]

Имеется ряд работ, посвященных исследованию влияния плотности неподвижной окружающей среды на демпфирование колебаний. Исследования проводились также и в вакууме. Они дали основание заключить, что влияние окружающей среды на демпфирование колебаний невелико. Известно исследование [Л. 58], посвященное аэродинамическому демпфированию колебаний лопаток при небольших скоростях потока. Опыты были проведены в воздухе на неподвижной решетке лопа- [c.11]

АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ ДЕМПФИРОВАНИЕ КОЛЕБАНИИ ЛОПАТОК [c.94]

Как следует из вышеизложенного, вопросу об аэродинамическом демпфировании колебаний и флаттеру турбинных лопаток необходимо уделять должное внимание, так как при определенных условиях они могут иметь существенное значение. [c.100]

Эффект от воздействия аэродинамических сил зависит от скорости потока. При малых скоростях потока аэродинамические силы демпфируют колебания начиная с некоторой скорости потока, называемой критической скоростью флаттера, эти силы вызывают колебания лопаток, амплитуда которых непрерывно увеличивается. Колебания при скоростях, больших критической скорости флаттера, равносильны колебаниям с так называемым отрицательным демпфированием. Нарастание при этом амплитуд колебаний может привести к поломке вибрирующей детали. Для того чтобы предотвратить возникновение флаттера, необходимо изучить факторы, от которых зависит его критическая скорость. [c.98]

В паровых турбинах с сопловым регулированием возмущающие силы возникают вследствие парциального подвода пара. Возможен также особый вид, так называемого кинематического возбуждения лопаток и дисков, вызванный крутильными или какими-либо иными колебаниями всего ротора. К основным типам демпфирования относятся демпфирование в материале лопаток и дисков, конструкционное и аэродинамическое демпфирование. [c.231]

При шарнирном соединении лопаток с дисками устраняются резонансные колебания по низшим формам и вследствие трения проскальзывания в шарнире и существующего аэродинамического демпфирования снижаются вибрационные напряжения по другим формам в два-три раза по сравнению с вибрационными напряжениями в соединениях лопаток с дисками типа ласточкин хвост . [c.77]

Лопатки компрессоров. На лопатки как осевых, так и центробежных компрессоров обычно действуют значительные вибрационные нагрузки. В связи с этим основными требованиями являются высокая усталостная прочность материала и его способность к демпфированию колебаний. Поскольку в компрессорах конструкционное демпфирование играет сравнительно меньшую роль по сравнению с аэродинамическим, а иногда и демпфированием в материале, то выбор материала лопаток и режима его термообработки проводят с учетом требования получения декремента затухания максимально возможного значения. Следует иметь в виду, что логарифмический декремент затухания колебаний у широко применяемых для лопаток хромистых сталей с повышением температуры, уровня вибрационных и растягивающих напряжений увеличивается. Тем не менее вибрационные напряжения в рабочих лопатках иногда достигают 200 МПа. Так, повреждения от ударов посторонним предметом или коррозионные повреждения (коррозионное растрескивание) являются концентраторами, резко снижающими усталостную прочность лопаток. Поэтому используются все меры, позволяющие повысить предел усталости, в частности соответствующая обработка поверхности. Требования коррозионной стойкости материала и его сопротивления коррозионной усталости являются особенно важными для компрессоров газовых турбин, работающих в морских условиях. Материал компрессорных лопаток, работающих на загрязненном воздухе, должен противостоять эрозии. В противном случае сопротивление эрозии должно обеспечиваться применением специальных покрытий. Под действием центробежных сил в лопатках возникают растягивающие напряжения, поэтому материал должен также обладать определенным уровнем прочностных свойств при рабочих температурах. Особенно существенным становится это требование для высокооборотных компрессоров. В компрессорах с большими степенями сжатия температура лопаток может достигать уровня, при котором необходимо учитывать изменение характеристик материала во времени, в частности сопротивление ползучести. [c.40]

Срывной флаттер, по-видимому, возникает тогда, когда аэродинамическое демпфирование становится отрицательным при срыве потока с лопаток. Аэродинамическое демпфирование является функцией частной производной подъемной силы по углу атаки. При срыве потока эта производная становится отрицательной, что приводит к возникновению вынужденных колебаний лопаток. К лопаткам подводится энергия из основного потока в результате временного запаздывания, возникающего при срыве. [c.243]

Для нарушения периодичности возбуждения и создания аэродинамического демпфирования компрессорных лопаток может дать эффект введение разношагицы в расположение лопаток направляющих аппаратов. Для этого, например, половина лопаток направляющего аппарата смещается на половину шага по отношению к другой половине (рис. 5.38) за счет уменьшения шага лопаток решетки вблизи стыка, с одной стороны, и увеличения шага — с другой. Возможно введение групповой разношагицы. Однако следует иметь в виду, что такой способ, уменьшая или устраняя колебания одной резонансной частоты, может вызвать появление новых гармоник возбуждения, которые вызовут колебания лопаток на других частотах. [c.276]

В части высокого давления турбин встречаются лопатки без скрепляющих связей. Демпфирование колебаний лопаточного аппарата в этом случае происходит в основном благодаря рассеянию энергии колебаний в материале лопаток и в хвостовом соединении (если не считать аэродинамического демпфиро1вания колебаний, которое обычно невелико). [c.29]

Разработана теория флаттера высоконагруженных турбинных лопаток при малых скоростях [8.109]. Моды колебаний лопаток могут быть как чисто изгибные или крутильные, так и комбинированного типа. В низкоскоростных турбинных решетках бессрывной флаттер может возникать в типичных расчетных условиях показано, что по линейным теориям, в которых пренебрегается эффектами реальной толщины и нагрузки профилей, неправильно прогнозируется аэродинамическое демпфирование. [c.245]

Однако лопатки, использованные в работе [8.114], имели усовершенствованные профили на периферии, рассчитанные на М2 1,8. На промежуточных режимах наблюдалось отрицательное аэродинамическое демпфирование. Оно не изменялось при попытках искусственного наложения вибраций лопаток, но в какой-то мере соответствовало неустойчивости течения в межпрофильном канале, вызванной периодическими колебаниями прямой и отраженной ударных волн при частотах ниже 1 кГц. На рис. 8.7 показаны условия течения, при которых реализуются две моды неустойчивости они соответствуют 0,8 М2 1,33. Похожие моды неустойчивости течения наблюдались при больших скоростях потока на шлирен-фильмах в других промыш- [c.246]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...