Investigation on aerodynamic excited blade vibrations in transonic flow

跨音速流中气动激励叶片振动研究

• 批准号: 5188554
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Heinz Stetter
• 金额: --
• 依托单位: ITSM - Institut für Thermische Strömungsmaschinen und Maschinenlaboratorium
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1998-12-31 至 2001-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5188554?language=en
• 关键词: Investigation; aerodynamic; excited; blade; vibrations

Im Rahmen des BMBF-Verbundvorhabens AG Turbo wurde an einem Gitterprüfstand das stoßinduzierte Flattern eines transsonisch durchströmten ebenen Gitters untersucht. Ziel war die Klärung der Betriebsparameter - Machzahl, Inzidenz, Staffelung -, bei denen selbsterregte Schwingungen dadurch entstehen, daß es infolge aerodynamischer Instabilitäten zu einer Verlagerung des Stoßauftreffpunktes auf der Saugseite kommt, wodurch die Profile zu Schwingungen angeregt werden. Diese Schwingungen treten mit Systemeigenfrequenz (dominant) und mit weiteren Frequenzen auf; die Amplituden sind im Hinblick auf die dynamische Festigkeit nicht vernachlässigbar. Die bisher durchgeführten Messungen lieferten Aussagen zu den Schwingungsformen und -frequenzen; die Stoßwanderungen und ihre Frequenz wurden eindeutig nachgewiesen. Mit optischen Meßmethoden wurde die Interaktion qualitativ visualisiert. Zur Vorhersage dieser aerodynamischen Anregung wurde ein Rechenprogramm auf der Basis des am ITSM entwickelten Navier-Stokes-Code ITSM3D erarbeitet. Dabei ist die Modellierung der im bewegten Gitter auftretenden Stoß-Grenzschicht-Interaktion erforderlich. Aufgabe dieses Vorhabens ist es, anhand weitergehender systematischer Untersuchungen den Mechanismus der Stoß-Grenzschicht-Interaktion und der daraus resultierenden Schaufelschwingungen so detailliert zu betrachten, daß die für die numerischen Brechnungen erforderiche Modellierung unterstützt und das Rechenverfahren validiert werden kann. Hierzu werden zeitlich und örtlich hoch auflösende Meßverfahren eingesetzt wie eine Schlierenoptik in Verbindung mit einer Hochgeschwindigkeitskamera sowie eine Folienmeßtechnik und instationär messende Drucksensoren zur Ermittlung der Druckfluktationen auf der Profiloberfläche. Die Ziele im einzelnen sind: Quantifizierung der Strömungsvorgänge durch Bestimmung der Stoßintensität und der Dichtegradienten im Schaufelkanal, Erfassung der Stoß-Grenzschicht-Interaktion und des Grenzschichtsverhaltens (Ablösung, Wiederanlegen), Bestimmung der Schaufel- und Stoßfrequenzen bei Variation der Reynoldszahl sowie Ermittlungen des Stoßverhaltens bei Verschiebung der Schaufeleigenfrequenzen des Gitters.

Im Rahmen des BMBF-Vernauvorhabens AG Turbo wurde an einem Gitterprüfstand das stoßinduzierte Flattern eines transsonisch durchströmten ebenen Gitters untersucht.这些都是在自定义的Schwingungen不稳定性测试中，通过测量马赫扎尔、因茨、Staffelung等参数来确定的，这些参数会影响气动不稳定性，从而导致在Saugseite kommt上的Stoßauftreffpunktes的测试，因此需要对Schwingungen不稳定性进行韦尔登。这种振动以系统频率（显性）和其他频率为主;振幅在动态Festigkeit中是不明显的。 Die bisher durchgeführten Messungen lieferten Aussagen zu den Schwingungsformen und -frequenzen; die Stoßwanderungen und ihre Frequenz wurden eindeutig nachgewiesen. Mit optischen Meßmethoden wurde die Interaktion qualitativ visualisiert. 在ITSM的基础上编制了一个基于Navier-Stokes-Code ITSM 3D的空气动力学计算程序。大别山是一个建立在城市基础上的城市模型。 因此，我们可以通过系统地研究Stochemical-Grenzschicht-Interaktion的机理和Schaufelschwingungen的结果来详细地描述这一点，从而为数值Brechnungen建立起正确的模型，并使计算结果得到韦尔登。Hierzu韦尔登zeitlich and örtlich hoch auflösende Meßverfahren eingesetzt wie eine Schlierenoptik in Verbindung mit einer Hochgeschwindigkeitskamera sowie eine Folienmeßtechnik and instationär messengerDrucksensoren zur Ermittlung der Druckfluktationen auf der Profiloberfläche.在这一点上，Ziele是：通过对声强和声频差的测量，对声强和声频差的定量分析，对声强-声频差相互作用和声频差的测量，对声频差和声频差的测量，以及对声频差和声频差的测量。