Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

The analysis of synchronous blade vibration using linear sine fitting

100%

Przysowa R.

Journal of KONBiN

|

2014

|

tom No. 2 (30)

5--20

EN

In Blade Tip Timing several sensors installed circumferentially in the casing are used to record times of arrival (TOA) and observe deflections of blade tips. This paper aims to demonstrate methodology of model-based processing of aliased data. It focuses on the blade vibration excited by the forces synchronous with engine rotation, which are called integral responses. The driven harmonic oscillator with single degree of freedom (SDOF) is used to analyze blade vibration measured by tip-timing sensors during engine deceleration. When integral engine order EO is known, the linear sine fitting techniques can be used to process data from sensors to estimate amplitude, phase and frequency of blade vibration in each rotation. The oscillator model is implemented in MATLAB and used to generate resonance curves and simulate blade responses observed with tip sensors, installed in the axial compressor. Generated TOA data are fitted to the sine function to estimate vibration parameters. The validated procedure is then employed to analyze real test data.

PL

W metodzie dyskretno-fazowej (ang. tip-timing) kilka czujników zamocowanych na obwodzie w korpusie maszyny wirnikowej jest używanych do pomiaru czasów przyjścia i obserwacji odkształceń wierzchołków łopatek wirnika. W artykule przedstawiono metodyki przetwarzania rzadko próbkowanych danych pomiarowych z wykorzystaniem modelu matematycznego. Skoncentrowano się na drganiach łopatek wymuszanych przez siły synchroniczne z obrotami wirnika. Wymuszony oscylator harmoniczny, o jednym stopniu swobody, został wykorzystany do analizy drgań łopatek mierzonych przez czujniki podczas deceleracji silnika. Jeśli znana jest rzędowość wymuszenia, liniowe techniki dopasowania funkcji sinus mogą być używane do przetwarzania danych w celu estymacji amplitudy, fazy i częstotliwości drgań łopatek w kolejnych obrotach wirnika. Generowane czasy przyjścia dopasowywane są do funkcji sinus w celu estymacji parametrów drgań. Zweryfikowana w ten sposób procedura jest następnie wykorzystana do analizy danych z rzeczywistych testów silnika.

2

Data management techniques for blade vibration analysis

63%

Przysowa R. , Tuzik A.

Journal of KONBiN

|

2016

|

tom No. 1 (37)

95--132

EN

Well-designed procedures are required to handle large amounts of data, generated by complex measurement systems used in engine tests. The paper presents selected methodologies and software tools for characterization and monitoring of blade vibration. Common file formats and data structures as well as methods to process and visualize tip-timing data are discussed. Report Generation Framework (RGF) developed in Python is demonstrated as a flexible tool for processing and publishing blade vibration results.

PL

Dobrze zaprojektowane procedury są wymagane do obsługi dużych ilości danych generowanych przez złożone systemy pomiarowe stosowane w testach silników lotniczych. W artykule przedstawiono wybrane metody i narzędzia programowe służące do pomiarów i monitorowania drgań łopatek. Omówiono stosowane formaty plików i struktury danych, jak również sposoby przetwarzania i wizualizacji danych pomiarowych. Przedstawiono bibliotekę RGF, opracowaną w języku Python, która jest elastycznym narzędziem do przetwarzania i publikowania wyników drgań łopatek.

3

Koncepcja wykorzystania czujnika mikrofalowego typu MUH do kontroli pracy podzespołów gorącej części silnika lotniczego

63%

Przysowa R. , Dzięcioł E.

Prace Naukowe Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych. Technika Lotnicza

|

2004

|

tom nr 18

85-92

PL

W artykule zamieszczono wyniki badań, których celem jest opracowanie metody diagnozowania stanu technicznego maszyn wirnikowych pracujących w wysokich temperaturach. Przedstawiono propozycję wykorzystania mikrofal do pomiarów składowych ruchu łopatek turbiny oraz parametrów strumienia gazów wylotowych turbinowych silników lotniczych. Zastosowano specjalizowany czujnik ruchu, wykorzystujący mikrofalową detekcję homodynową.

EN

Findings of research and testing work intended to develop a method of diagnosing health/maintenance status of fluid-flow machines operated at high temperatures have been presented. A suggestion has been given of how to apply microwaves to measure components of the motion of turbine blades and parameters of exhaust gas flow discharged from the aircraft turbine engine. A specialised motion-detecting probe based on the homodyne microwave detection concept has been used.

4

Standard sine fitting algorithms applied to Blade Tip Timing data

63%

Kaźmierczak K. , Przysowa R.

Journal of KONBiN

|

2014

|

tom No. 2 (30)

21--30

EN

Blade Tip Timing (BTT) is a non-intrusive method to measure blade vibration in turbomachinery. Time of Arrival (TOA) is recorded when a blade is passing a stationary sensor. The measurement data, in form of under sampled (aliased) tip-deflection signal, are difficult to analyze with standard signal processing methods like digital filters or Fourier Transform. Several indirect methods are applied to process TOA sequences, such as reconstruction of aliased spectrum and Least-Squares Fitting to harmonic oscillator model. We used standard sine fitting algorithms provided by IEEE-STD-1057 to estimate blade vibration parameters. Blade-tip displacement was simulated in time domain using SDOF model, sampled by stationary sensors and then processed by the sinefit.m toolkit. We evaluated several configurations of different sensor placement, noise level and number of data. Results of the linear sine fitting, performed with the frequency known a priori, were compared with the non-linear ones. Some of non-linear iterations were not convergent. The algorithms and testing results are aimed to be used in analysis of asynchronous blade vibration.

PL

Metoda dyskretno-fazowa (ang. tip-timing) jest nieinwazyjnym sposobem pomiaru drgań łopatek w przepływowych maszynach wirnikowych. Czas przyjścia zapisywany jest w momencie, kiedy łopatka mija stacjonarny czujnik. Do analizy danych pomiarowych w formie rzadko próbkowanego sygnału odkształcenia wierzchołka (aliasing) wykorzystano standardowe metody dopasowania funkcji sinus dostarczone przez normę IEEE-STD-1057 w celu estymacji parametrów drgań łopatek. Przemieszczenia wierzchołków łopatki w dziedzinie czasu zasymulowano wykorzystując model oscylatora o jednym stopniu swobody. Wyniki liniowego dopasowania, wykonanego ze znaną a priori częstotliwością, porównano z wynikami dopasowania nieliniowego. Uzyskane algorytmy i wyniki testowania mają być wykorzystane do analizy drgań asynchronicznych łopatek.

5

Inductive sensors for blade tip-timing in gas turbines

63%

Przysowa R. , Rokicki E.

Journal of KONBiN

|

2015

|

tom No. 4 (36)

147--164

EN

The paper reviews features and applications of the upgraded inductive sensor for BTT, which is able to operate in contact with exhaust gases of temperature even as high as 1200 K. The new design includes metal-ceramic housing ensuring proper heat transfer, magnetic circuit containing set of permanent magnets with various magnetic field values and Curie temperatures, completely redesigned windings and current/voltage converter used instead of an electromotive force amplifier. Its principle of operation is based on electrodynamical interaction and therefore it may be referred as a passive eddy-current sensor. The sensor technique has been demonstrated on four stages of a surplus military turbofan including the high pressure turbine as part of the engine health monitoring system. We present signal samples and review methods used for online processing of time-of-arrival signals when only a limited number of sensors is available.

PL

W publikacji opisano cechy i zastosowania ulepszonego czujnika indukcyjnego do pomiaru drgań łopatek wirnikowych, który jest w stanie działać w kontakcie z gazami spalinowymi o temperaturze osiągającej 1200 K. Wnętrze czujnika chronione jest przez ceramiczny ekran i metalową obudowę, zapewniają prawidłowe odprowadzanie ciepła. Obwód magnetyczny zawiera zestaw dwóch magnesów trwałych o różnych wartościach pola magnetycznego i temperatury Curie, całkowicie przeprojektowane uzwojenia oraz konwerter prąd / napięcie, stosowany zamiast wzmacniacza siły elektromotorycznej. Zasada działania układu opiera się na interakcji elektrodynamicznej i dlatego może być nazywany pasywnym czujnikiem wiroprądowym. Czujniki tego typu zastosowano w czterech stopniach wojskowego silnika dwuprzepływowego, w tym turbinie wysokiego ciśnienia, jako część systemu monitorowania stanu technicznego silnika. Zaprezentowano przykłady sygnału pomiarowego oraz metody stosowane do przetwarzania danych od łopatek w czasie rzeczywistym w układzie, w którym stosuje się ograniczoną liczba czujników.

6

Markov reliability model for heat meters

51%

Pałasz P. , Żurek J. , Przysowa R.

Journal of KONBiN

|

2018

|

tom No. 45

83--96

EN

The reliability of thermal energy meters is analysed using the Markov model which describes the operation of these meters in a large number of apartments and offices by a media accounting company. The data has been extracted from a relational database storing information on the operation, installation and exchange of these measures from the last 10 years. The built Markov model turned out to be ergodic, which allowed determining its limiting distribution. In addition, the probability distributions for the cumulated consumption were determined in the work - separately for all meters and meters' failures.

PL

Tematem publikacji jest analiza niezawodności mierników energii cieplnej z użyciem modelu Markowa. Omawiany model został zbudowany w oparciu o badanie procesu użycia tychże mierników w firmie zajmującej się rozliczaniem mediów. Dane zostały wyekstrahowane z relacyjnej bazy danych przechowującej informacje o eksploatacji, instalacji i wymianie tych mierników z ostatnich 10 lat. Zbudowany model Markowa okazał się być ergodyczny, co pozwoliło na wyznaczenie jego rozkładu granicznego. Oprócz tego w pracy wyznaczono rozkłady prawdopodobieństwa dla przebiegu mierników ciepła – osobno dla wszystkich mierników i osobno dla mierników uległych awarii.

7

Development of an on-line damage detection, discrimination and tracking system for the spin rig facility

51%

Przysowa R. , Bereś W. , Carnegie C.

Journal of KONES

|

2017

|

tom Vol. 24, No. 2

197--209

EN

The main goal of the work reported here was to expand the capability of the NRC-Aerospace spin rig by adding an on-line damage detection, discrimination and tracking system, and to develop necessary expertise that will allow for optimizing the NDE inspection periods of gas turbine engine components in this facility and minimizing undetected crack nucleation and growth and possibility of catastrophic failures. Passive eddy-current sensors and a data acquisition system able to simultaneously measure blade deflection and tip clearance were selected to monitor health of rotating components. Before application of the system in the spin rig, the system was tested with a rotor rig to check sensor responses to deliberately induced changes in blade tip positions in both radial and circumferential directions. The monitored disc had 12 bolts simulating aerofoils that could be turned into threaded holes to extend or shorten the protruding parts of the bolts. On the other hand, bolt vibration was not excited and analysed during the experiment. Lessons learned on the rotor rig are used to prepare and plan spin tests in vacuum chamber.

8

Mathematical model and simulator of rotor with vibrating blades

51%

Wachłaczenko M. , Przysowa R. , Żokowski M.

Journal of KONBiN

|

2014

|

tom No. 1 (29)

93--102

EN

The paper presents description of rotating bladed disk mathematical model. Correctly defined mathematical model of rotor allows creation of numerical simulation model which can be used to generate tip-timing data. First of all, the model is necessary to conduct a research on blade response due to input force in form of changing rotational speed. This enables the possibility to determine turbojet engine terminal operating conditions causing its failure.

PL

Tematem publikacji jest opis modelu matematycznego ułopatkowanej tarczy stopnia wirującego silnika odrzutowego. Poprawnie stworzony model matematyczny wirnika pozwala na stworzenie modelu symulacyjnego, który może posłużyć do generowania danych tip-timing. Przede wszystkim jest on potrzebny do badania odpowiedzi łopatek wieńca wirnikowego na wymuszenie w postaci zmian prędkości obrotowej silnika. Pozwala to na określenie warunków pracy silnika odrzutowego, dla których mogło by nastąpić jego uszkodzenie.

9

Monitorowanie stanu łopatek turbin parowych i gazowych w systemach elektroenergetycznych metodą mikrofalowej detekcji homodynowej

51%

Dzięcioł E. , Perz M. , Przysowa R. , Szczepanik R.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2004

|

tom Vol. 9, Sp. 2/1

263-268

PL

W artykule przedstawiono problematyką wykonywania pomiarów parametrów ruchu (drgań) wirujących elementów w ekstremalnych warunkach pracy, jakie panują, w kanałach przepływowych turbin gazowych i parowych. Zaproponowano wykonywanie badań łopatek turbozespołów w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem mikrofalowego czujnika ruchu, współpracującego z układami wykorzystującymi detekcją homodynową sygnału wysokiej częstotliwości oraz częstotliwościowy pomiar odcinków czasu. Wskazano na główne problemy techniczne metody podczas wykonywania pomiarów na rzeczywistym obiekcie, jak również perspektywy wykorzystania systemu pomiarowego w aspekcie oceny stanu technicznego zespołów turbin energetycznych.

EN

The paper is intended to present some selected issues of taking measurements of rotating components under extreme operating conditions, in particular at high temperature. It shows possibility of using microwaves to determine components of blades motion and estimate sonic parameters of turbine health. Proposed method is based on homodyne detection of a high-frequency signal and a time of arrival of each blade measurement. Possible applications in power industry and fundamental technical problems of the method while taking measurements on a real object have are described.

10

Polish experience from the operation of helicopters under harsh conditions

51%

Przysowa R. , Gawron B. , Kułaszka A. , Placha-Hetman K.

Journal of KONBiN

|

2018

|

tom No. 48

263--299

EN

The result of operating the military helicopters in a dusty environment is a loss of performance and premature failures of gas paths of the engines. The efficient protection of the power plant against dust ingestion is tough, especially in the desert. The article summarises the experience accumulated while operating the military helicopters under harsh conditions in Poland and during foreign missions. There were characterised the types of conducted missions, operated helicopters, protection methods of engines and common failures. It was stated that the performance of TV3-117 engines and their particle separation systems was insufficient in the mountains and on the desert (Iraq and Afghanistan). The deterioration of gas paths resulted in the loss of helicopters’ performance and substantially contributed to the few aircraft incidents. The experience gained during foreign missions is used in training the crews and ground personnel and in the programmes of modernisation and renewal of the helicopter fleet.

PL

Wynikiem użytkowania śmigłowców wojskowych w warunkach zapylenia jest zmniejszenie osiągów i przedwczesne uszkodzenia traktów gazowych silników. Skuteczna ochrona zespołu napędowego przed pyłem jest bardzo trudna, szczególnie w terenie pustynnym. W artykule zebrano doświadczenia z użytkowania śmigłowców wojskowych w trudnych warunkach w kraju i na misjach zagranicznych. Scharakteryzowano rodzaje wykonywanych misji, stosowane typy śmigłowców, metody ochrony silników i typowe uszkodzenia. Stwierdzono, że osiągi stosowanych silników rodziny TV3-117 i ich systemów odpylania były niewystarczające w warunkach górskich i pustynnych (misje w Iraku i Afganistanie). Deterioracja traktów gazowych silników spowodowała zmniejszenie osiągów śmigłowców i istotnie przyczyniła się do kilku incydentów lotniczych. Doświadczenia zdobyte w trakcie misji zagranicznych są wykorzystywane przy szkoleniu załóg i personelu technicznego oraz w programach modernizacji i wymiany floty śmigłowców.