Расчёт возбуждающей аэродинамической нагрузки на лопатку компрессора газотурбинного двигателя, находящуюся в поле неравномерного газового потока

Работа посвящена созданию методики расчёта возбуждающей нагрузки, действующей на лопатки рабочих колёс газотурбинных двигателей (ГТД), находящиеся в условиях окружной неравномерности газовой нагрузки. Наличие в тракте двигателя плохо обтекаемых тел, например стоек опоры двигателя, вызывает существенную окружную неравномерность потока. Вследствие этого, в лопатках возникают опасные резонансные колебания, которые могут привести к поломке изделия. Определение амплитуд возбуждающих гармоник на этапе проектирования позволит оценить степень опасности вынужденных колебаний лопаток. Разработанная методика определения возбуждающих гармоник в потоке позволяет рассчитывать их амплитуды, определять влияние на них конструктивных изменений в проточной части двигателя. Конечно-элементная модель состоит из лопаток входного направляющего аппарата, рабочих лопаток и опоры с шестью стойками. Газодинамическая нагрузка определяется в узлах рабочих лопаток, однако при малом числе лопаток, например для вентиляторных рабочих колёс, точность определения амплитуд возбуждающих гармоник может быть недостаточной. Используя возможности Ansys CFX, газодинамическую нагрузку определяли в дополнительных областях тракта между рабочими лопатками. Определено изменение амплитуд гармоник в зависимости от числа точек измерения нагрузки.