Аэродинамическое возбуждение колебаний турбинных лопаток в сжимаемом нестационарном потоке и совершенствование метода расчета переменных нагрузок

• Автор: Суханов, Александр Игоревич
• Шифр специальности: 05.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 209 c. : ил

СОДЕЕЖіШИЕ
Основнеє обозначения
І. Современные проблемы создания методов расчетов эксперт [ментального последования переменных аэродинамических нагрузок, действующих на профиля при их
нестацнонарпоіл обіеісанпіі
Выводы
В. моделирование не стационарного обтекания лопаток турбин при больших дозвуковых скоростях потока, экспериментальные стенды, системы п методы измерения
2.1. моделирование нестационарных аэродинамических явлений в турбшшш; ступенях
2.2. Экспериментальные стенды л измерительная аппаратура
2.2.1. Стенд І.І-3 н система измерения параметров неравномерного л нестационарного потока за выходными кромками лопаток
2.2.2. Стенд м-7 для исследования физических особенностей не с т одиопасного обтекания решетки профилей л распространения возмущений давления в пей; лопат очном канале
2.2.3. Установка ЗТИ-7 для исследования неста-ционэрных аэродинамических нагрузок, дойствуад^В, на рабочие лопатки, при высоких дозвуковых скоростях потока
Вывода
Исследование неравномерности потока за надравяя-ющпш лопаткаш турбинных ступеней *
3.1. Расчет шаговой неравномерности поля скоростей за НА при скоростях потока до М< 0,4
3.3. Основные факторы, определяющие точеные в блип-негл с деде
3.3. йетодпка расчета параметров с деда в широком диапазоне дозвуковых скоростей
3.4. Экспериментальное исследование периодических вихревых течений за профилям:-; при различных рехшыах обтекания
3.5. Определение частоты срыва вихрей на нерасчетном репные обтекания профилей
3.6. Экспериментальное исследование нестационарной нагрузки, действующей на профиль при ершшои обтекании
3.7. Исследование ^равномерности поля скоростей за кольцевой решеткой направляющих лопаток при различных числах маха и расстояниях от выходной кромки
Выводы
Исследование нестационарного обтекания профи;лей в условиях; схпмаемости потока и эффектов взаимодействия нестационарных процессов в менлопаточном канале
4.1. Особенности (физической картины течения я необходимость учета сжимаемости потока в нестационарных задачах
4.3. Результаты эксперимента по влиянию сминаемое-

Tii не с гад. i оларкого потока на переменные силы,
их анализ
4.3. Экспериментальное иссяедовакне взаимодействия нестационарных процессов в различны;: по высоте участках меплопаточпого канала
Выводы
5. Переменные аэродинамические сплы, действующие на РА в ступени и метод расчета ПАС при высоких дозвуковых скоростях
5.1. Влияние отношения и/С, на величину переменннх аэродинамических сил
5.1 Л. Определяют величину НАС факторы и
оценка их влияния
5.1.3. Исследование влияния и/с, и сзхала
емостп на величину ЛАС
5.2. Злыянпе изменения мепвенцового осевого зазора на величину перемените аэродппампчеекпх нагрузок
5.3. Расчет переменной аэродинамическом нагрузки, действующей па рабочую лопатку в турбинной
ступени при высоких дозвуковых скоростях
5.3.1. Основные особенности приближенного метода МП
5.3.2. Описание программы для расчете IIAG , действующей на элемент лопатки
5.3.3. Расчет переменных аэродинамических нагрузок при высоки: дозвуковых скоростях. (79
5.4. Влияние взаимодействия нестационарных процессов в различных по высоте сечениях PJI па ПАС. (80
- лянами ческих нагрузок проводились в широком диапазоне режимных параметров: и/с, = 0,49 - 0,85; /У/ = 0,3 - 0,83; М =
= 2 - 4,9; Не = 4,2-Ю5 - 9‘105.
Продольный разрез проточной части изображён на рис.2.5, а основные сечения на рис.2.6 и 2.7. Отметим, что выбранная проточная часть является типичной для первых ступеней современных газовых турбин.
Система измерения осреднённых во времени параметров потока включала устройство измерения расхода воздуха с погрешностью измерения 2%, термопару с насадком для измерения температуры торможения потока перед ступенью с абсолютной погрешностью измерения 0,5 К.
Измерение распределения полного и статического давления вдоль шага и высоты направляющих лопаток проводилось цилиндрическим трёхканальным зондом диаметром 2 мм, который тщательно тарировался на скоростях потока до М = 0,79, что позволило обеспечить относительную погрешность измерения полного и статического давления, не превышающую I * 2% в области максимальных скоростей. Направление вектора скорости потока измерялось с абсолютной погрешностью от 0,5 до 1,5 градусов. Статическая аэродинамическая характеристика зонда изображена на рис.2.8. Отметим, что выбор типа зонда в значительной степени был обусловлен необходимостью измерения параметров потока за НЛ при различных межвенцовых зазорах.
Измерения вдоль шага в сечениях 0-0, 1-1, 2-2 обеспечивались за счёт поворота направляющего аппарата, кредленение которого к корпусу осуществлялось на резьбе мелкого шага. Регистрация давлений проводилась на ртутном манометрическом щите.
Измерения числа оборотов в диапазоне от 3000 до 12000 проводились частотомером 43 - 35 с погрешностью - 2 об/мин, подклю-