Аэроупругое поведение лопаточного венца турбины в трехмерном потоке вязкого газа

• Дата: 2018
• Автори: Гнесин, В.И., Колодяжная, Л.В., Жандковски, Р.
• Формат: Стаття
• Мова: Russian
• Опубліковано: Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України 2018
• Назва видання: Проблеми машинобудування
• Теми: Аерогідродинаміка та тепломасообмін
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/141893
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Аэроупругое поведение лопаточного венца турбины в трехмерном потоке вязкого газа / В.И. Гнесин, Л.В. Колодяжная, Р. Жандковски // Проблеми машинобудування. — 2018. — Т. 21, № 1. — С. 19-30. — Бібліогр.: 7 назв. — рос., англ.

В данной статье представлены результаты численного анализа аэроупругого поведения колеблющегося лопаточного венца турбинной ступени в трехмерном потоке вязкого газа с учетом неравномерного распределения давления в окружном направлении за лопаточным венцом. Численный метод основан на решении связанной задачи нестационарной аэродинамики и упругих колебаний лопаток в нестационарном пространственном потоке газа через лопаточный венец последней ступени осевой турбины. Трехмерный поток вязкого газа через турбинную ступень с периодичностью на полной окружности описывается нестационарными уравнениями Навье-Стокса в форме законов сохранения, которые интегрируются с использованием явной монотонной конечно-объемной разностной схемы Годунова-Колгана и деформируемой гибридной H-O сетки. Динамический анализ использует модальный подход и трехмерный метод конечных элементов. В результате исследования показано, что неравномерное распределение давления в окружном направлении влияет на нестационарные нагрузки и режимы колебаний лопаток. Представленный метод решения связанной аэроупругой задачи позволяет прогнозировать амплитудно-частотный спектр колебаний лопаток в потоке газа, включая вынужденные колебания и самовозбуждающиеся (флаттер или автоколебания).