Методика оценки и снижения аэродинамического дисбаланса рабочих колёс вентиляторов газотурбинного двигателя

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Определены причины возникновения повышенной вибрации ротора двигателя вследствие аэродинамической неуравновешенности вентилятора первой ступени рабочего колеса. Предложена методика оценки аэродинамического дисбаланса рабочего колеса вентилятора газотурбинного двигателя при учёте влияния следующих факторов: геометрических погрешностей изготовления пера лапоток и их позиционирования в диске; деформации пера лопаток в ходе сборки рабочего колеса, а также факторов рабочего процесса, протекающего в лопаточном колесе. Использование методики позволяет выполнить оценку аэродинамического дисбаланса рабочего колеса на стадии его балансировки и существенно сократить величину аэродинамической неуравновешенности за счёт определения параметров снятия слоя материала или добавления корректирующих масс. Выполнены исследования влияния геометрических погрешностей лопаток на величину аэродинамического дисбаланса рабочего колеса. На основе результатов исследований определён вид зависимости неуравновешенных газовых сил от влияния технологических и эксплуатационных факторов рассматриваемого рабочего колеса вентилятора газотурбинного двигателя.

Об авторах

Е. В. Кудашов

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: KEV-fantom@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1966-5833

аспирант кафедры технологий производства двигателей

Россия

И. А. Грачев

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: grachmalek2602@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4708-8495

аспирант кафедры технологий производства двигателей

Россия

М. А. Болотов

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: maikl.bol@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2653-0782

кандидат технических наук, доцент кафедры технологий производства двигателей

Россия

Список литературы

  1. Латыпов Ш.Б. Аддитивное производство в авиационной промышленности // Материалы XIV Всероссийской молодёжной научной конференции «Мавлютовские чтения» (01-03 ноября 2020 г., Уфа). Т. 2. Уфа: УГАТУ, 2020. С. 40.
  2. Карасев В.А., Максимов В.П., Сидоренко М.К. Вибрационная диагностика газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1978. 132 с.
  3. Сидоренко М.К. Виброметрия газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1973. 224 с.
  4. Суворов Л.М. Способ балансировки аэродинамики лопаточного колеса: патент РФ № 2301966; опубл. 27.06.2007; бюл. № 18.
  5. Суворов Л.М. Способ низкооборотной балансировки массы и аэродинамики высокооборотного лопаточного ротора: патент РФ № 2419773; опубл. 27.05.2011; бюл. № 15.
  6. Жаворонков Л.А. Способ балансировки лопаточного колеса машины и устройство для определения геометрических параметров лопаток лопаточного колеса машины: патент РФ № 2082072; опубл. 20.06.1997.
  7. Идельсон А.М. Моделирование аэродинамического дисбаланса на лопатках вентилятора // Сб. трудов Международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития двигателестроения» (26-27 июня 2003 г., Самара). Ч. 2. Самара: СГАУ, 2003. С. 180-185.
  8. Филимонихин Г.Б., Олийниченко Л.С. Исследование возможности уравновешивания аэродинамического дисбаланса крыльчатки осевого вентилятора корректировкой масс // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2015. Т. 5, № 7 (77). С. 30-35. doi: 10.15587/1729-4061.2015.51195
  9. Owens B.C., Griffith D.T., Resor B.R., Hurtado J.E. Impact of modeling approach on flutter predictions for very large wind turbine blade designs // 69th Annual Forum AHS (May, 21-23, 2013, Phoenix, Arizona)
  10. Kim J.-H., Ovgor B., Cha K.-H., Kim J.-H., Lee S., Kim K.-Y. Optimization of the aerodynamic and aeroacoustic performance of an axial-flow fan // AIAA Journal. 2014. V. 52, Iss. 9. P. 2032-2044. doi: 10.2514/1.j052754
  11. Kabannyk S., Zinkovskii A., Stel'makh A., Savchenko K. Method of prediction of dynamic stability of gas-turbine engine blade assemblies for subsonic flutter // Proceedings of the 26th International Congress on Sound and Vibration, ICSV 2019 (July, 7-11, 2019, Montreal, Canada)
  12. Niebsch J., Ramlau R., Nguyen T.T. Mass and aerodynamic imbalance estimates of wind turbines // Energies. 2010. V. 3, Iss. 4. P. 696-710. doi: 10.3390/en3040696
  13. Коленько Г.С., Ласкин А.С. Нестационарные и осреднённые аэродинамические нагрузки, действующие на рабочие лопатки разной геометрии // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. 2020. Т. 26, № 1. С. 15-28. doi: 10.18721/JEST.26102
  14. Корнеев Н.В., Полякова Е.В. Аэродинамический дисбаланс турбокомпрессора как причина снижения энергетических показателей двигателей внутреннего сгорания // Техника машиностроения. 2014. Т. 21, № 1 (89). С. 51-57.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах