اثرات توام دوران پایه و انحنای ایرفویل در تحلیل آیروالاستیک پره توربین گاز با استفاده از تقریب راجر

در این مقاله پره های توربین گاز به صورت تیرهای دورانی با سطح مقطع ایرفویل NACA0006 که تحت ارتعاش خود تحریک فلاتر یا دو درجه آزادی خمشی و پیچشی هستند، مدل شده است. نیروهای آیرودینامیکی با استفاده از نرم افزار ANSYS/FLOTRAN CFD محاسبه می شود و مهم ترین خروجی حاصل از حل شرایط فوق، توزیع فشار سطوح ایرفویل می باشد که با استفاده از تبدیلفوریه این نتایج در دامنه زمانی یک سیکل کامل لرزش اعمالی، نیروهای ناپایدار آیرودینامیکی بدست می آید . از طرف دیگر، معادله حرکت تیر اویلر برنولی 4 همراه با دوران پایه با سرعت دورانی ثابت، استخراج شده و فرکانس طبیعی محاسبه می گردد. یک رابطه پارامتری با تقریب راجر شامل جملات شبه اینرسی، شبه میرایی و شبه الاستیک و پارامتر های مرتبه بالاتر به دست آورده شده است. با داشتن سازه و مدل آیرودینامیکی، معادلات آیروالاستیک نهایی با کوپلینگ خمش / پیچش و آیرودینامیک/ سازه بدست آمده است. بنابراین، یک مساله مقدار ویژه فرموله شده با روش فضای حالت حل شده است. این روش در چند سرعت جریان آزاد تکرار می شود تا بخش حقیقی مقادیر ویژه برابر با صفر گردد. آخرین سرعت، سرعت فلاتر است و جزء موهومی مقدار ویژه متناظر با فرکانس فلاتر است. در نهایت نتایج مربوط به پره یکسرگیردار با پره دورانی مقایسه شده است.

Keywords:

آیروالاستیسیته , ایرفویل , تقریب راجر , توربین گاز , ارتعاشات