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Aerodynamische Anregung resonanter Schaufelschwingungen in Radialturbinen
Martin Schwitzke (Broschiert, Deutsch)
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Beschreibung
Resonante Schaufelschwingungen können in Radialturbinen zu Materialermüdung führen. In Abgasturboladern ist das Auftreten einer Vielzahl von Schwingungsformen durch deren aerodynamische Anregung in einem weiten Drehzahlbereich nicht zu vermeiden. Für die dauerfeste Auslegung einer Turbine muss bekannt sein welche Schwingungsformen durch die Strömung angeregt werden und welche Belastungsamplituden… auftreten.
Die aerodynamische Anregung wird mit Hilfe strömungsmechanischer Simulationen für eine Turbine mit Leitbeschaufelung charakterisiert. Die Resultate geben Aufschluss über die Anregungsmechanismen und zeigen die Sensitivität der Anregungskräfte in Bezug auf den Betriebszustand der Turbine und die Leitschaufelanzahl. Anschauliche Darstellungen der Anregungsfunktionen zeigen wo aerodynamische Kräfte am Schaufelblatt angreifen. Der Abgleich mit den Schwingungsformen ermöglicht quantitative Aussagen über deren Anregbarkeit.
Eine Methodik zur Simulation erzwungener Schwingungen im Betrieb wird vorgestellt. Fluid-strukturmechanisch gekoppelte Berechnungen mit einem idealen und mit verstimmten Finite-Elemente Modellen ermöglichen die Bestimmung der Resonanzamplituden. Die Gegenüberstellung der Simulationsergebnisse mit Daten aus Schwingungsmessungen im Betrieb zeigt sowohl in Bezug auf die Amplituden als auch auf die Verstimmungseffekte gute Übereinstimmung. Somit steht eine validierte Rechenprozedur für die Analyse strömungsinduzierter Schaufelschwingungen zur Verfügung. Dieses Produkt haben wir gerade leider nicht auf Lager.
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Technische Daten
Erscheinungsdatum
30.09.2015
Sprache
Deutsch
EAN
9783832541194
Herausgeber
Logos Berlin
Serien- oder Bandtitel
Forschungsberichte aus dem Institut für Thermische Strömungsmaschinen
Sonderedition
Nein
Autor
Martin Schwitzke
Seitenanzahl
175
Einbandart
Broschiert
Bandzählung
61/2015
Schlagwörter
Turbolader, Radialturbine, Schaufelschwingungen, Anregung, Fluid-Struktur-Interaktion
Thema-Inhalt
TGBN - Motoren und Antriebstechnik
TBC - Ingenieurswesen, Maschinenbau allgemein
TGMB - Technische Thermodynamik
TGMD - Maschinenbau: Festkörpermechanik
TGMF - Maschinenbau: Strömungsmechanik
TRP - Luft- und Raumfahrttechnik
Höhe
240 mm
Breite
17 cm
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