W IMP PAN w Gdańsku od lat prowadzone są badania symulacyjne w oparciu o własny system komputerowy, którego najnowsza generacja pozwoliła na zbudowanie pseudoliniowego i w pełni nieliniowego modelu uszczelnień. W pracy przedstawiono możliwości zastosowań obydwu modeli stawiając sobie za cel nie tyle przeprowadzenie systematycznych badań, ile wskazanie pola zastosowań opracowanych narzędzi badawczych.
EN
As a result of a long-term research carried out at IFFM models and computer codes (NLDW) for nonlinear analysis of dynamical properties of the rotating machines have been developed. The newest generation of the codes enabled introduction of seals in linear and nonlinear way. In the paper presented have been a so called "pseudolinear" and "nonlinear" method of seals investigation. The examples presented in the paper indicate the wide possibilities of NLDW system application in the investigation of dynamical properties of large and small rotating machines accounting for the forces generated in seals.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the research conducted has been an assesement on the influence of the labyrinth seals in the 13K215 turboset on the dynamic properties of the machine working under stable conditions, as well as when there was a reduction in the systems stability margin. The existing complex and nonlinear model of the 13K215 turboset and the application software for the model's dynamic investigation were used, coupling with two models of the seals. One - a very simplified model, the so-called bearings model, where the barriers in the form of labyrinth plates are neglected allowed the use of a code for the analysis of the static and dynamic properties of the slide bearings. The second one - much more complicated, the so-called fluid-flow model, allowed the incorporation of the disturbance of flow, caused by the labyrinth plates. Applying computer analysis, utilising a methodology appropriate to model based diagnostics, the process of the system's instability was traced accounting for the forces generated in the seals obtained from the two models, above mentiond as well as in their absence. A comparison of these processes underlies the conclusions about the influence of labyrinth seals on the dynamic state of the investigated object and the comparison of the proposed models of the labyrinth seals.
Diagnostyka według modelu - dziedzina, w której należy zamodelować różnego rodzaju defekty w pracy maszyny wirnikowej i powiązać je z ich symptomami, rozwija się w kierunku coraz bardziej odpowiadającego rzeczywistości opisu diagnozowanej maszyny, czyli opisu nieliniowego. Komplikuje to w znacznym stopniu zarówno proces identyfikacji konstrukcji podpierającej, jak i procedurę łączenia własności konstrukcji podpierającej z odpowiedzią pozostałych nieliniowych podukładów tworzących cały system maszyny wirnikowej. Niniejsza praca przedstawia jedną z możliwości rozwiązania drugiego z wymienionych problemów polegającą na uwzględnieniu przedziałów adekwatności (wyznaczonych w procesie identyfikacji konstrukcji podpierającej) poprzez wprowadzenie tzw. funkcji wagowych.
EN
The aim of the model-based diagnostics of large energetic units is to couple defects with symptoms by way of computational analysis. Progress in that area is connected with nonlinear models, what means complications in identification process of supporting structure as well as in relations between properties of supported structure and response of the other nonlinear subsets of a turbo-machine. The paper presents one of the possibilities of solution of second from above mentioned problems, which consists in taking into account the so-called intervals of adequacy (determined during identification process of supporting structure) by introduction of the so-called weighted function.
W pracy przeprowadzono ocenę wpływu uszczelnień labiryntowych turbozespołu 13K215 na własności dynamiczne całej maszyny. Zastosowano dwa uzupełniające się modele uszczelnień: model łożyskowy i model blaszkowy. Ponieważ badania dotyczące układu pracującego w warunkach nominalnych wykazały znikomy wpływ uszczelnień, stosując metodologię właściwą dla diagnostyki według modelu, drogą analizy komputerowej, zbadano wpływ uszczelnień na proces rozwoju niestabilności układu.
EN
In the work conducted has been an assessment of the influence of labyrinth sealings in the turbogenerator 13K215 on the dynamic properties of the entire machine. Two complementary models of sealings has been used: so called bearing model and plate model. Investigations concerning the system operating at the nominal rating show negligible influence of sealings. By reason of that, applying the methodology appropriate to the model based diagnostics, by computer analysis, traced has been the influence of sealings on the process of the system instability.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przeprowadzono wstępną ocenę wpływu uszczelnień labiryntowych turbozespołu 13K215 na własności dynamiczne całej maszyny. Przyjęto bardzo uproszczony model uszczelnień, tzw. model łożyskowy, w którym uszczelnienia zostały potraktowane jak zwykłe kanały przepływowe z pominięciem przegród blaszkowych. Natomiast zachowana została pełna geometria wszystkich 30 uszczelnień kierowniczych i 30 wirnikowych. Ponadto przyjęto rzeczywiste parametry przepływowe medium, tzn. ciśnienie i temperaturę przed i za stopniem uzyskane za pomocą specjalistycznych obliczeń cieplno-przepływowych. Potrzebną do obliczeń lepkość dynamiczną uzyskano stosując algorytmy bazujące na tablicach parowych. Badano wpływ niesymetrycznego położenia uszczelnień w stosunku do powierzchni zewnętrznej kanałów. Tę niesymetryczność określono poprzez przyjęcie tzw. mimośrodowości względnej epsilon. Badania przeprowadzono w ten sposób, aby wymusić możliwie największe spodziewane oddziaływania, tzn. przyjmując skrajnie dużą mimośrodowość względną epsilon = 0,9. Z tego samego powodu uskoki przekrojów w kanałach zaokrąglono do możliwie największej szerokości. Obliczenia przeprowadzono za pomocą programu stosowanego do analizy własności statycznych i dynamicznych poprzecznych łożysk ślizgowych, Otrzymane wyniki porównano z wyznaczonymi w ten sam sposób współczynnikami sztywności i tłumienia filmu olejowego.
EN
A preliminary assessment of the influence of labyrinth sealings in the 13K215 turboset on the dynamical properties of the entire machine has been presented in the paper. A very simplified model of the sealings, so called bearings-based model, where the sealings have been treated as normal flow channels without sheet partitions, has been assumed. On the other hand the full geometry of all 30 guide sealings as well as 30 rotor ones has been preserved. Additionally, real flow parameters of the medium have been assumed, i.e. pressure and temperature prior and beyond the stage have been obtained by means of relevant thermal hydraulic calculations. The value of the dynamic viscosity, required in calculations, has been obtained from the algorithm based on the steam tables. The influence of asymmetrical location of sealings with respect to the external surface of channels has been investigated. Such asymmetry has been determined by assumption of so called relative eccentricity a. Investigations have been conducted in such a way as to induce the possibly high expected interactions, i.e. assuming extreme relative eccentricity ž= 0.9. For the same reason the cross-section change in the channels have been rounded up to the highest available width. Calculations have been conducted using a code applicable for the analysis of static and dynamic properties of transverse slide bearings. Obtained results have been compared with determined in the same way coefficients of stiffness and damping of the oil film.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents results of systematic simulations concerning the changes of dynamic stiffness of bearing supports in a 13k215 turbine set. A parametric calculation principle has been accepted, modelling the above mentioned defects by decreasing the stiffness coefficients twice, five times, and ten times. The complex and non-linear model of the rotating and the application software for the model dynamic investigation formulated at the Institute of Fluid-Flow Machinery of the Polish Academy of Sciences in Gdańsk have been used. An analysis of system sensitivity to the changes of dynamic support stiffness was made according to the amplitude criterion.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Referat zawiera wyniki systematycznych badań symulacyjnych gwałtownych zmian sztywności dynamicznej podpór fundamentowych turbozespołu typu 13k215. W badaniach posługiwano się złożonym, nieliniowym modelem takiego obiektu i opartym na nim oprogramowaniu do badań dynamiki opracowanym w IMP PAN. Przyjęto zasadę obliczeń parametrycznych modelując wspomniane defekty poprzez dwu-, pięcio- i dziesięciokrotne zmniejszenie współczynników sztywności. Analizę wrażliwości układu na zmiany sztywności dynamicznej podpór przeprowadzono stosując kryterium amplitudowe.
EN
The article presents results of systematic simulation research concerning the changes of dynamic stiffness of bearing supports in 13k215 turbine set. We have accepted parametric calculation principle, modelling mentioned above defects by decreasing stiffness coefficients twice, five-times, and ten-times. The complex and non-linear model of the rotary machine and application software to the model dynamic investigation formulated in Gdansk Institute of the Fluid-Flow Machinery of the Polish Academy of Sciences has been used. Analysis of system sensitiveness on the changes of dynamic support stiffness was made according to amplitude criterion.
W pracy przedstawiamy wyniki badań symulacyjnych wpływu przemieszczeń panwi łożyskowych dużej maszyny energetycznej na jej własności dynamiczne. Badania takie pozwoliły opracować "mapy akceptacji" położeń panwi zarówno ze względu na dopuszczalne naciski jednostkowe w łożysku, graniczne wartości drgań panwi, jak i przekroczenie granicy stabilności.
EN
The article presents results of simulation research, how the bearing bush displacement can influence the dynamics properties of large power turbo-set. Such investigations allow us to construct "acceptance maps" of bearings position on account of either acceptable bearing unit pressure, bearing bush vibration amplitudes or stability threshold exceed.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.