Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

3D flutter analysis of 11th standard configuration using ANSYS CFX

Kubitz L., Rzadkowski R., Kunicka Z.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2014

|

nr 146

119--140

EN

In this study, numerical simulations of 3D viscous flutter were performed and compared with the available experimental results using ANSYS CFX. The calculations were carried out for bending oscillations of the cascade known as the Eleventh Standard Configuration. The developed numerical algorithm solves the 3D Reynolds-averaged Navier-Stokes equation together with k-ω, SST, S-A models using the explicit monotonous second-order accurate finite-volume scheme and moving hybrid H-O structured grid. Comparison of the calculated and the experimental results for the Eleventh Standard Configurations has shown good quantitative and qualitative agreement for local performances (unsteady pressure amplitude and phase distribution) at off-design conditions, benchmark solutions are provided for various values of the inter-blade phase angle 0, 180, -90, 90 deg.

2

Dynamic reliability of rotor hot section turbine blade

Szczepanik R., Rokicki E., Rzadkowski R.

Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance

|

2012

|

Vol. 47, nr 1

75--88

EN

Non-contact vibration measurements for turbine blades in an aircraft engines are hindered by the very low level of vibration amplitudes and high temperatures. Thus high-temperature inductive sensors and data processing algorithms were developed by the Air Force Institute of Technology (ITWL) for the diagnosis of gas turbines. These sensors are suitable for a long-term operation at temperatures typical for gas turbines and can withstand vibrations that occur during the operation of jet engines. Measurement results have shown that turbine blade vibrations in a jet engine achieve an average amplitude of approximately 0.1 mm in nominal conditions and usually no higher than 0.4 mm in resonance conditions. ITWL conditioning methods using technologically advanced circuits for triggering and data acquisition make it possible to measure blade tip deflection with an accuracy of over 0.01 %. The obtained resolution is sufficient to estimate blade vibration frequency and identify the vibration mode shape.

PL

Bezdotykowe pomiary drgań łopatek wirnikowych turbin silników lotniczych charakteryzują małe amplitudy drgań łopatek i praca w wysokich temperaturach czynnika roboczego. Wysokotemperaturowe czujniki indukcyjne i algorytmy przetwarzania danych opracowane przez autorów w Instytucie Technicznym Wojsk Lotniczych pozwalają na diagnostykę łopatek turbin gazowych. Czujniki mogą pracować długotrwale w temperaturach typowych dla turbin gazowych. Mierzą również drgania rezonansowe występujące podczas pracy silników odrzutowych. Opracowane układy kondycjonujące wspierane przez zaawansowane technologicznie układy wyzwalania i rejestracji pozwoliły na uzyskanie w metodzie tip-timingu dokładności pomiaru lepszej od 0,01%. Uzyskana dokładność pozwala na rozpoznanie form drgań łopatek i ułopatkowanego wieńca łopatek.

3

Reliability of middle bearing in SO-3 jet engine

Szczepanik R., Rokicki E., Spychała J., Rzadkowski R.

Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance

|

2011

|

Vol. 46, nr 4

59--70

EN

In the last years damages of the middle bearing of SO-3 engines were the reasons of serious air incidents. In this paper the peak detector analysis of tip-timing data has been applied as an alternative method of studying the results of experimental research. Measurements of seventh stage compressor rotor blade vibrations were made using the tip-timing method at the AFIT. The experimental analyses concerned both an SO-3 engine with a middle bearing in a good technical condition and an engine with a damaged middle bearing. A numerical analysis of the free vibration of the seventh stage blade was conducted to verify the experimental ones. The seventh compressor rotor blade of an SO-3 engine (close to the middle bearing) was modelled using an FE model and its natural frequencies were calculated. The method presented in this paper enables prediction of middle bearing failure in an SO-3 engine 33 minutes before it happens.

PL

W ostatnich latach uszkodzenia środkowego łożyska silnika typu SO-3 były przyczynami poważnych zdarzeń lotniczych. W niniejszym artykule, jako alternatywna metoda do analizy danych uzyskanych metodą „tip-timing” podczas badań eksperymentalnych, został zastosowany detektor szczytowy. Pomiary drgań łopatek siódmego stopnia sprężarki zostały przeprowadzone z wykorzystaniem metody „tip-timing” w ITWL. Badania eksperymentalne dotyczyły zarówno silnika z łożyskiem środkowym o dobrym stanie technicznym, jak i łożyska uszkodzonego. W celu weryfikacji badań eksperymentalnych wykonano analizy numeryczne drgań własnych łopatek siódmego stopnia wirnika sprężarki. Łopatki tego stopnia, znajdującego się w strefie łożyska środkowego, zamodelowano, używając metody elementów skończonych, a następnie wyliczono ich częstotliwości drgań własnych. Metoda przedstawiona w artykule umożliwiła zidentyfikowanie symptomów uszkodzenia łożyska środkowego silnika SO-3 na 33 minuty przed awarią.

4

Dynamic analysis of first stage compressor bladed disk of an aircraft engine

Rzadkowski R., Drewczyński M., Soliński M., Maurin A., Maciejewska A., Szczepanik R.

Problemy Eksploatacji

|

2011

|

nr 1

157-165

EN

There have been a number of SO-3 first stage compressor blade failures. An experiment was carried out on a first stage rotor blade in the compressor of an SO-3 engine at the Air Force Institute of Technology in Warsaw. The natural frequencies of rotor blades were measured. Next, the tip-timing measurement of rotor blade was done in an engine working at various speeds. Various operation conditions were assumed, such as the presence of a foreign object in the engine inlet. Structure and flow calculations were carried out to compare the experimental results. An FEM was used to calculate the natural frequencies of a mistuned bladed disk. The FLUENT code was used to calculate the unsteady forces acting on rotor blades. The mistuned bladed disk was forced to vibrate when rotating at 15000 rpm.

PL

Odnotowano wiele uszkodzeń łopatek wirnikowych pierwszego stopnia sprężarki silnika SO-3. W Instytucie Technicznym Wojsk Lotniczych w Warszawie przeprowadzono cykl eksperymentów na łopatkach wirnikowych pierwszego stopnia sprężarki silnika SO-3. Zmierzono częstotliwości drgań własnych łopatek wirnikowych. Wykonano pomiary przemieszczeń łopatek wirnikowych metodą tip-timing dla różnych prędkości obrotowych wirnika. W trakcie badań uwzględniono także obecność obcego ciała we wlocie silnika. Przeprowadzono obliczenia numeryczne przepływu w pierwszym stopniu sprężarki i drgającej ułopatkowanej tarczy, w celu porównania z wynikami otrzymanymi z badań eksperymentalnych. Metoda elementów skończonych zastosowana została do analizy drgań wymuszonych ułopatkowanej tarczy z łopatkami różniącymi się wymiarami geometrycznymi, dla nominalnej prędkości obrotowej n=15 000 obr./min. Program FLUENT zastosowany został do obliczenia niestacjonarnych sił działających na łopatki wirnikowe.