Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 15

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  łopata wirnika
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available Analiza procesów uszkodzeń łopat turbin parowych
PL
Artykuł dotyczy przeglądu literatury oraz określenia i analizy przyczyn zużycia łopat turbin parowych. W wyniku analizy stwierdzono, że głównymi przyczynami uszkodzenia łopat są procesy erozyjno-korozyjne oraz wpływ podwyższonej temperatury wewnątrz turbiny, powodujące m.in. efekt wydłużenia i odkształcenia łopat oraz występowanie pęknięć w wyniku gwałtownych zmian temperatury. Przegląd literatury i analiza zjawisk zniszczenia wykazały, że łopaty narażone są na erozję wynikającą z warunków ich pracy, w tym oddziaływania środowiska pary wodnej i/lub wtrysku kondensatu chłodzącego w strefie ostatniego stopnia części niskoprężnej turbiny. Zjawisko erozji występuje głównie na krawędziach wlotowych i wylotowych łopat, powodując oprócz zmniejszenia sprawności turbiny także efekt nierównomiernego wyważenia elementów współpracujących (różne zużycie łopat w jednym stopniu wirnika). erozja może także powodować wzrost naprężeń mogący doprowadzić do poważnych uszkodzeń nie tylko łopatek, lecz także podzespołów turbiny. Łopaty turbin parowych są narażone również na oddziaływanie agresywnych związków chemicznych (chlorki, siarczany oraz krzemiany metali alkalicznych pochodzące z pary wodnej), w wyniku których na łopatach może zachodzić korozja równomierna, a także wżerowa. Dlatego w artykule przeanalizowano wpływ warunków pracy na występujące uszkodzenia oraz możliwości związane z prognozowaniem trwałości eksploatacyjnej łopat.
EN
The article is a review of the literature data related to the wear of steam turbine blades. The literature review have found that the main causes of blade damage are erosion, corrosion, and the occurrence of elevated temperatures inside the turbine, which cause, among other things, blade elongation, deformation, and cracks due to rapid temperature changes (thermal shock). A review of the literature has shown that blades are a subject to erosion resulting from operating conditions in which the blades strike water droplets formed from steam or from the injection of cooling condensate in the zone of the last stage of the low-pressure part of the turbine. erosion occurs mainly at the inlet and outlet edges of the blades, causing imbalance (different blade wear in one rotor stage) in addition to reducing turbine efficiency. erosion can also cause an increase in stresses that can lead to serious damage not only to the blades, but also to other turbine components. Steam turbine blades are also exposed to aggressive working environment (chlorides, sulfates, and alkali metal silicates from steam) as a result of which uniform and also pitting corrosion can occur on the blades. The article also analyses the effect of operating conditions on the damage that occurs, as well as the literature on predicting turbine blade life.
EN
Small wind turbines are mostly designed for strong and medium wind regions, which are scaled by manufacturers based on similarity rules. However, the inland region represents a low wind region where the commercially available blades are not profitable. In this work, a rotor blade was designed for these wind conditions and further performance improvement of the turbine was generated by self-adaptive adjustment of the blades to the variable wind loads. This adaptation is achieved by a ply structure that exhibits bending-torsion coupling. The tooling for the production of the GFRP rotor blades was manufactured using a large-format 3D extrusion printer.
EN
The recommended optimal twist angles were determined for particular sections of the prototype rotor blade dedicated to an unmanned helicopter. The main rotor blade was tested in the GUNT HM 170 tunnel for four different air flow velocities and variable angles of attack. The blade model was divided into sections, each of them was made in the 3D printing technology. For all the sections, the maximum lift and drag forces were determined and then converted to dimensionless values. The aerodynamic characteristics were calculated for each section and different air flow velocities in the wind tunnel. Due to the division of the blade into sections, it was possible to define the most favorable angles of attack along the rotor radius. Aerodynamic excellence was identified for each blade section and air flow velocities.
EN
The paper presents the results of experimental investigations of total tensile stresses in a gyroplane’s rotor during flight. The research aimed to determine which flight maneuvers induce the greatest stress in the rotor blade and the hub bar. The object of research was an ultralight gyroplane Tercel by Aviation Artur Trendak equipped with a rotor by the same manufacturer. Measurements were taken a) at the root of the rotor blade in the longitudinal direction, at the rotor blade’s lower surface in the point where the blade is attached to the hub bar, and b) in the hub bar, on its lower surface also in the longitudinal direction. To measure the stress, the author constructed an original measuring system based on the strain gauge bridge circuit mounted on the rotor head. The tests were carried out in a wide range of maneuvers within the gyroplane’s flight envelope. The highest value of tensile stress was found to occur while rapidly reducing the horizontal velocity in steep descent.
PL
W artykule przybliżone zostały informacje na temat energii wiatru oraz urządzeń ją przetwarzających na energię użytkową. Zdefiniowano w nim pojęcie „wiatru”, przedstawiono jego podstawowe parametry jako źródła energii, a także potencjał w odniesieniu do obszaru Polski. W drugiej części artykułu Autorka omówiła budowę i zasadę działania turbiny wiatrowej oraz przedstawiła wybrane rozwiązania konstrukcyjne siłowni wiatrowych wraz z ich oceną techniczno-ekonomiczną.
EN
In the paper wind energy and methods for its conversion into mechanical energy are described. The definition and basic parameters of wind are given as well as Polish potential in the field of wind energy. In the second part wind turbine design and working principles are presented. Chosen solutions are described and evaluated from technical and economical point of view.
6
Content available remote Weryfikacja możliwości wzmocnienia nasady łopaty wirnika nośnego wiatrakowca
PL
W publikacji przedstawiono zagadnienie wzmocnienia nasady łopaty wirnika nośnego wiatrakowca przez wklejenie kieszeni łopaty. Technologia klejenia jaką zastosowano została opracowana dla stopu aluminium 6005 T6, z którego wykonane zostały łączone elementy. W celu opracowania optymalnych parametrów klejenia przeprowadzono szereg badań, w wyniku których dobrano substancję klejącą oraz sposób przygotowania powierzchni, zapewniający największą wytrzymałość statyczną połączenia. Obiekt badań stanowi łopata wirnika nośnego wiatrakowca oraz kieszeń będąca łącznikiem między łopatą a głowicą wirnika wiatrakowca. Oba elementy zostały zaprojektowane w ramach projektu „Nowoczesny wirnik autorotacyjny”. W celu opracowania metody wklejania kieszeni na nasadę łopaty sprawdzono wytrzymałość połączenia dla różnych wariantów montażu kieszeni. Pierwszy wariant polegał na nasunięciu kieszeni na łopatę, w drugim natomiast wykorzystano kieszeń przecięta wzdłuż krawędzi natarcia. Drugi wariant powstał po wstępnych próbach, które ujawniły wady nasuwania kieszeni na jej nasadę niezależnie od kierunku nasuwania. Wyniki badań zostały zestawione z wynikami zrywania nasady łopaty, na którą nie naklejano kieszeni (kieszeń była montowana tylko śrubami). Zestawienie wyników zweryfikowało możliwość wzmocnienia nasady łopaty przez wklejanie kieszeni, stopień wzmocnienia i określiło optymalne rozwiązanie montażu kieszeni na nasadzie łopaty. Zrealizowany proces badawczy może stanowić zarówno próby dowodowe wytrzymałości nasady łopaty wirnika wiatrakowca i podstawę do wprowadzenia wdrożenia opracowanej technologii klejenia dla wykorzystywanego do produkcji łopat stopu aluminium.
EN
The paper presents the issue of strengthening the gyroplane rotor blade base by bonding the blade socket to it. Adhesive technology for aluminum alloy 6005 T6 has been developed. In order to develop optimal bonding parameters, a number of tests has been conducted, which resulted with selecting the best adhesive and the best method of surface preparation that provides the highest static strength. The test objects are, the gyro rotor blade and socket which is the link between the blade and the hub of gyroplane rotor, both elements were designed in Modern Autorotating Rotor Project. In order to develop a method of bonding a socket on the blade base the joint strength was tested for different way of socket installation. The first variant was pushing socket on the base of rotor blade, and another which uses the pocket cut along the leading edge. The second variant was created after initial tests that revealed defects in the socket docking on the rotor blade base, regardless of the direction of the docking. The results are compared with results of strength tests of the rotor blade base, where socket was only mount by screws. Summary of results verified the possibility to strengthen the rotor blade base by bonding socket and identified the optimal socket mounting solution on rotor blade base. Carried out the research process can be evidence strength test of gyroplane rotor blade base as well as basis for the implementation of bonding technology to use in the production of aluminum alloy rotor blades.
7
Content available Aerodynamic design of modern gyroplane main rotors
EN
Process of aerodynamic design and optimisation of main rotors intended for modern gyroplanes has been presented. First stage of the process was focused on development of family of airfoils, designed and optimised especially towards gyroplane applications. In next stage, based on developed family of airfoils, two alternative gyroplane main rotors were designed. The main optimisation criterion was to minimise aerodynamic drag of the rotor, for assumed flight velocity and lift force generated by the rotor, balancing the weight of the gyroplane. The paper discusses the applied methodology of design and optimisation as well as presents geometric and aerodynamics properties of designed main rotors.
PL
Przedstawiono proces aerodynamicznego projektowania i optymalizacji nowoczesnych wirników autorotacyjnych. Pierwszy etap prac dotyczył opracowanie rodziny profili lotniczych zaprojektowanych i zoptymalizowanych specjalnie pod kontem zastosowania ich na łopatach wirnika nośnego wiatrakowca. W kolejnym etapie, w oparciu o opracowaną rodzinę profili, zaprojektowano i zoptymalizowano dwa alternatywne wirniki nośne. Głównym kryterium optymalizacji było zminimalizowanie oporu aerodynamicznego wirnika, dla zakładanej prędkości lotu i siły nośnej generowanej przez wirnik, równoważącej ciężar wiatrakowca. Omówiono zastosowaną metodykę projektowania i optymalizacji konstrukcji lotniczych, jak również przedstawiono geometryczne i aerodynamiczne własności zaprojektowanych wirników nośnych.
PL
Dobrze znane metody konstrukcji łopatek turbin wiatrowych o poziomej osi obrotu oparte są na napływie jednorodnym [1], natomiast prawdziwe turbiny wiatrowe pracują w niejednorodnym strumieniu. Przyczyną tej niejednorodności może być obecność gondoli wiatraka. Celem artykułu jest przedstawienie wpływu obecności gondoli na kształt łopatek wirnika turbiny wiatrowej, tj. kształt cięciwy i kąta skręcenia.Opisanametoda łączy twierdzenie Betza o minimalnej mocy indukowanej śmigła z modyfikowaną teorią opływu ciała smukłego oraz zasadą zachowania pędu i momentu pędu w przypadku elementu łopaty wirnika.
EN
Well established methods of wind turbine blades aerodynamic design are founded on assumption of uniform inflow. Real wind turbine works in non-uniform stream affected by vertical velocity gradient, nacelle. It seems that the effect for small turbine will be strong. The purpose of the present paper is investigation of nacelle on shape of the blade i.e. radial chord and twist distribution in so-called reverse (design) problem for HAWT. In the paper a sample calculations of the rotor geometry for given conditions has been presented. It was shown that the presence of nacelle has an appreciable influence on twist and chord distribution in the inner portion of the rotor disk.
PL
W artykule przybliżona została uproszczona metodyka doboru podstawowych parametrów konstrukcyjnych stosowanych w procesie projektowania łopat wirnika nośnego wiropłatów. Proces projektowania zakłada wykorzystanie pasywnej metody optymalizacji osiągów modelowego izolowanego wirnika nośnego. W analizach numerycznych wykorzystano algorytmy metody elementu łopaty z uwzględnieniem dynamiki i kinematyki ruchu, przy założeniu braku zjawisk aeroelastyczności. W prezentowanym przykładzie przedstawiona została problematyka równowagi sił na wirniku na skutek zmiany parametrów konstrukcyjnych dla 3-łopatowego przegubowego wirnika o promieniu R=1m i cięciwie łopaty C=0,07m, dla stanów lotu związanych z zawisem oraz lotami z prędkością postępową do V=150km/h. Założona maksymalna masa startowa teoretycznego wiropłata MTOW=100kg.Powyższe analizy nie uwzględniają procesów związanych z doborem i redukcją oporów szkodliwych profili aerodynamicznych. Nie zawarto również analiza momentu statycznego łopaty względem przegubu wahań pionowych. Wartości współczynnika kompensatora wahań i przekręceń, oraz współczynnika strat mechanicznych zostały dobrane doświadczalnie oraz na bazie literatury [1,2] i doświadczenia zawodowego.
EN
The article describe simplified methodology selection of elementary technical parameters used in main rotor blades designee process. Designee process that utilize passive methodology of optimization isolate rotors performance. In numerical analysis were used blade elements algorithms take into account the dynamic behavior of full articulated main rotor hub and without aeroelasticity effect. In article example was presented problematic of rotor forces equilibrium and correlation with designee parameters. All analysis were performed for 3 blades main rotors, 1m of rotor radius and 0,07m of blade chord. For calculation were used theoretical Maximum Take Of Weight MTOW=100kg, and speed range V=0-150km/h. All analysis were performed without process of justification suitable airprofile and drag reduction. Selection of blade inertial moment(flapping hinge) and pitch-flap coupling were omitted. Preliminary value of above mentioned parameters was selected base on literature[1, 2] and work experiences.
EN
In this paper shown three-dimensional model of rotor-blade helicopter AH-64A Apache. The model was made in parametric program Solid Edge v19 pl. The blade is based on a honeycomb structure made of aluminium. Stress distribution and deformation was calculated by using numerical method FEM in 3D blade model. Analyses were performed for standard loads occurring in the tested element. The paper also presents a helicopter model before and after photorealistic visualisation (rendering) in program Autodesk Showcase (trial version).
PL
W pracy przedstawiono trójwymiarowy model zespołu rotor-łopata śmigłowca Apache AH-64A. Model wykonano w programie parametrycznym Solid Edge v19 pl. Łopata wirnika bazuje na konstrukcji plastra miodu wykonanego z aluminium. Dla zamodelowanej łopaty określono rozkład naprężeń i odkształceń wykorzystując do obliczeń numerycznych metodę elementów skończonych. Analizy zostały wykonane dla standardowych obciążeń występujących w analizowanym elemencie konstrukcyjnym. W pracy przedstawiono również model śmigłowca po fotorealistycznym renderingu w programie Showcase firmy Autodesk (wersja trial).
EN
The paper deals with the experimental analysis of turbulent boundary layer at the flat plate for large value of Reynolds number equal Reθ ≈ 3000. The adverse pressure gradient generated by curvature of the upper wall corresponded to the case of pressure variation in axial compressor. The fully developed turbulence structure was achieved by proper triggering of the boundary layer. The mean and turbulent flow – fields were investigated with the use of hot–wire technique.
12
Content available remote Control stage flow. Part I. Turbine nominal load
EN
The partial admission control stage of a 200 MW steam turbine is studied using CFD and a 3D full-geometry model. The first part of the paper is devoted to the operation of the turbine at nominal load conditions when three (out of four) control valves are fully open, the forth valve is partly open. The circumferential non-uniformity of flow patterns and rotor blade forces are calculated and discussed.
PL
Ostatnio w rozwoju techniki śmigłowcowej obok dążenia do poprawy osiągów śmigłowca, coraz większego znaczenia nabiera zagadnienie zmniejszenia hałasu śmigłowca. Zbyt wysoki jego poziom stanowi jedno z zasadniczych ograniczeń rozwoju rynku śmigłowcowego. W przyszłości użycie śmigłowców zarówno w zastosowaniach cywilnych, jak i w zastosowaniach militarnych może być znacznie ograniczone ze względu na ich hałaśliwość. Zasadniczym i najbardziej uciąźliwym hałasem śmigłowca jest hałas typu impulsowego wywołany przez wirnik nośny i śmigło ogonowe. Pracę poświęcono jednemu rodzajowi tego hałasu - wysokoprędkościowmu hałasowi impulsowemu HSI, który związany jest z efektami transsonicznymi towarzyszącymi występowaniu fali uderzeniowej na końcówce łopaty nacierającej.Poziom tego hałasu zależy od intensywności i rozległości fali uderzeniowej. W analizie obliczeniowej zastosowano uproszczoną metodę wykorzystującą wyznaczone numerycznie warunki przepływu w przekrojach łopaty, uzyskane w trójwymiarowych obliczeniach nieścisłego opływu wirnika nośnego do transsonicznych obliczeń dwuwymiarowych.
EN
Recently, in the development of helicopter technology, beside the pursuit of improvement of helicopter performance, the issue of decreasing helicopter noise is achieving more and more importance. Too high noise level is one of the basic limitations of the helicopter market development. In the future, the usage of helicopters both in civil applications and in military applications may be considerably limited because of the noise level. The basic and most strenuous type of helicopter noise is the impulse noise produced by the main rotor and the tail rotor. This paper is dedicated to one type of noise - hogh speed impuls noise HSI, which is connected to the transonic effects accompanying the shockwave on the tip of the advancing blade. The level of this type of noise depends on the intensity and the extent of the shock wave. In the present analysis a simplified method was used, which utilized numerically-determined flow conditions in blade sections in the three-dimensional incompressible flow around a main rotor for two-dimensional transonic calculations.
PL
Fale uderzeniowe, które mogą generować się na końcówce łopaty nacierającej, powodują istotny wzrost oporu, drgań i hałasu impulsowego. Zjawiska te stanowią jedno z zasadniczych ograniczeń nowoczesnych śmigłowców. Dlatego też dokładne wyznaczenie pola przepływu wokół końcówki łopaty ma zasadnicze znaczenie dla prawidłowego jej zaprojektowania z punktu widzenia poprawy osiągów, a przede wszystkim obniżenia hałasu impulsowego. W ramach pracy rozszerzono możliwości pakietu KAPPA, bazującego narozwiązaniu równań Naviera-Stokesa, do obliczeń opływu łopat wirnika nośnego śmigłowca w zawisie i w locie postępowym. Pakiet ten rozwiązuje metodą objętości skończonych równań Naviera-Stokesa dla ściśliwych, niestacjonarnych przepływów trójwymiarowych z możliwością zadawania ruchu objętości kontrolnej, co pozwala modelować lot postępowy. Dla walidacji pakietu KAPPA przeprowadzono obliczenia testowe dwułopatowego wirnika z łopatami o profilu NACA 0012 i prostokątnym obrysie bez skręcenia w locie postępowym dla zerowej siły nośnej. Przeprowadzono porównanie uzyskanych w obliczeniach rozkładu ciśnień z rezultatami eksperymentalnymi pozwalają stwierdzić zadowalającą zgodność.
EN
Shock waves generated on tip of advanced blade lesd up to cause significant increase in drag, vibration and impulse noise. This phenomenonan are the main sources of modern helicopter performance limitation. The correct determination of flow field around rotor blade tip plays a significant role in succesful main rotor design of improved performance and reduced HSI noise. The KAPPA code, which is based on solution of Navier-Stokes equations, has been extended for computation of a helicopter rotor flow in a hover and a forward flight. This code solves Navier-Stokes equations by finite volume method for compressible, non-stationary three-dimensional flow withpossibility of defining movement of control volume, allowing simulation of forward flighr. For KAPPA package validation, test computations of two-blade rotor with NACA 0012 airfoil and rectangular planform without twist, in forward flight for known non-lifting condition were performed satisfactory. Comparison of numerical pressure distribution with experimental data allow to make a conclusion that agreement is satisfactory.
15
Content available remote Numerical study of 3D blading in HP impulse turbines
EN
One way to improve the performance of turbomachinery is to raise the efficiency of the flow system by means of 3D-shaped blading. The paper describes results of numerical (3D NS) study of straight Jean, compound Jean and compound twist, and their effect on flow characteristics of short-height HP cylindrical stages of impulse turbines. It is assumed that only stator blades are modified, leaving rotor blades cylindrical and endwalls unchanged. The overall effect of the tested designs is to redistribute blade load, reaction and loss span-wise. However, the predicted overall efficiency gains do not exceed 0.4%.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.