Гармонический анализ лопатки компрессора при максимальном давлении на основе трехмерного моделирования нестационарного потока

Abstract

В данной работе представлен гармонический анализ лопатки под действием силы, периодически изменяющей свой характер. Было проведено газодинамическое моделирование потока осевого компрессора низкого давления. В результате получено распределенное давление по поверхности лопатки в разные моменты времени, соответствующие одному обороту вращения рабочего колеса. Так как данная нагрузка имеет периодический характер, был проведен гармонический расчет колебаний лопатки под действием этой силы.

This paper presents a harmonic analysis of the blade under the action of a force that periodically changes its character. Gas dynamic modeling of the flow of an axial low-pressure compressor was carried out. The numerical modeling of a three-dimensional viscous current in blade cascade of the axial compressor of low pressure of the gas-turbine engine is executed. Gasdynamic computation of a flow in the first step of the compressor in non-stationary three-dimensional statement by means of a program complex F is carried out. For modeling of the turbulent flows which are realized in the majority of practical applications, the most widespread technique is application of Reynolds-averaged Navier–Stokes equations (RANS) supplemented by a certain model of turbulence.. The gas-dynamic structure of a flow has changeable character on blade height from a root to the periphery. Effect of radial clearance, vortex wake, back-flow allow to receive real flow pattern. Since this load has a periodic character, a harmonic calculation of the oscillations of the blade under the action of this force was carried out.