Microbearings and microturbines - possibilities of dynamic state assessment.

• Autorzy: Kiciński J.

Warianty tytułu

PL

Mikrołożyska i mikroturbiny - możliwości oceny stanu dynamicznego.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article discusses tendencies in development of turbines, from the macro to micro scale, and their possible application in dispersed cogeneration, i.e. in home power installations. In the small scale, turbines and bearings are a source of specific problems connected with securing stable rotor operation and their susceptibility to some material imperfections, such as shaft cracks. New research tools composing the computer system MESWIR are presented, and results of system stability investigations taking into account thermoelastic deformations of bearing bushes and various variants of their fixing are discussed, along with the results of investigations of the effect of crack depth propagation on the dynamic state of the entire system. The obtained results are rather surprising and frequently in opposition to a so-called engineering intuition. The machine selected for investigations is a three-support rotating machine with two discs, in operation in conditions specific for microturbines (low Sommerfeld numbers). The developed research tools have turned out extremely applicable for assesing vibroacoustic threats generated by this type of machines.

PL

W pracy przedstawione zostały rozważania dotyczące tendencji rozwojowych turbin od makroskali do mikroskali i możliwości ich aplikacji w kogeneracji rozproszonej, czyli w tzw. "domowych" instalacjach energetycznych. Turbiny i łożyska w małej skali generują specyficzne problemy związane z utrzymaniem stabilnej pracy wirnika i wrażliwością na niektóe imperfekcje materiałowe takie jak np. pęknięcia wału. Przedstawione zostały nowe narzędzia badawcze w postaci systemu komputerowego MESWIR i zaprezentowane wyniki badań stabilności układu z uwzględnieniem deformacji termosprężystych panwi łożyskowych i różnych wariantów ich zacisku, a także wyniki badań dotyczące wpływu propagacji głębokości pęknięcia wału na stan dynamiczny całego układu. Otrzymano wyniki dość zaskakujące, często sprzeczne z tzw. "intuicją inżynierską". Do analizy przyjęta została trójpodporowa maszyna wirnikowa z dwoma dyskami pracująca w warunkach właściwych dla mikroturbin (małe liczby Sommerfelda). Opracowane narzędzia badawcze okazały się bardzo przydatne w ocenie zagrożeń wibroakustycznych tego typu urządzeń.

Słowa kluczowe

EN

microbearings; microturbines; rotor dynamics

PL

mikrołożysko; mikroturbina; dynamika maszyn wirnikowych

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Zagadnienia Eksploatacji Maszyn
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 42, nr 2
• Strony: 91--107
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Kiciński J.

• Institute of Fluid-Flow Machinery, PAS, Fiszera 14 St., 80-952 Gdańsk,

Bibliografia

• [1] Kiciński J.: Rotor Dynamics, IFFM Publisher, 2006, (www.rotor-dynamics.imp.gda.pl).
• [2] Schmidt Martin A., Technologies for Microturbomachinery, MIT, Transducers'01, The 11-th International Conference on Solid-State Sensors and Actuators, Munich, Germany, June 10-14, 2001.
• [3] Frechette Luc G„ Jacobson Stuart A.: Demonstration of a microfabricated high-speed turbine supported on gas bearings, MIT, Solid-State Sensor and Actuator Workshop, Hilton Head Is., SC, June 4-8, 2000.
• [4] Frechette Luc G.: Assessment of viscous flows in high-speed micro rotating machinery for energy conversion applications. Proceedings of 2001 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, November 11-16, New York, 2001.