Численное моделирование аэроупругого взаимодействия компрессорной лопатки с дозвуковым потоком воздуха в трёхмерной постановке
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2013.6.3.34Ключевые слова:
аэроупругость, флаттер лопаток, пакет ANSYS CFX, пакет ANSYS Mechanical, aeroelasticityАннотация
Представлено численное решение задачи исследования устойчивости компрессорной лопатки, колеблющейся в дозвуковом потоке воздуха. Использованы две методики определения устойчивости лопаток к флаттеру: энергетический подход (вычисление работы газа над лопаткой за один период колебаний) и прямое численное моделирование (решение сопряжённой задачи). Расчёты проведены в трёхмерной постановке в системах ANSYS CFX и ANSYS Mechanical 13-й версии. Для учета перемещения поверхностей лопаток используется подвижная расчётная сетка, деформируемая на каждом шаге по времени при помощи пользовательской процедуры.
Скачивания
Библиографические ссылки
Сачин В.М., Туманов Н.В., Лаврентьева М.А., Черкасова С.А. Комплексная фрактодиагностика флаттера рабочего колеса вентилятора // Вестник СГАУ. – 2011. – № 3 (27), Ч. 2. – С. 185-194.
2. Локштанов Е.А., Михайлов В.М., Хориков А.А. Статистическое прогнозирование флаттера лопаток турбомашин // Аэроупругость лопаток турбомашин. – Киев: Наукова думка, 1980. – С. 73-81.
3. Численное моделирование нестационарных явлений в газотурбинных двигателях / Под ред. В.Г. Августиновича, Ю.Н. Шмотина. – М.: Машиностроение, 2005. – 536 с.
4. Rzadkowski R., Gnesin V. 3D Unsteady forces of the transonic flow through a turbine stage with vibrating blades // Proc. of ASME Turbo Expo 2002, June 3-6, Amsterdam, The Netherlands, 2002. – GT2002-30311. – P. 765-774. DOI
5. Гнесин В.И., Колодяжная Л.В. Аэроупругое взаимодействие лопаточных венцов в пятиступенчатом осевом компрессоре в трехмерном потоке идеального газа // Вестник НТУ ХПИ. – 2011. – № – С. 15-24. (URL: http://repository.kpi.kharkov.ua/bitstream/KhPI-Press/1103/1/2011_5_Gnesin_Aerouprugoe.pdf).
6. Буюкли Т.В. Моделирование динамического поведения лопаток компрессоров авиационных двигателей в нестационарном потоке воздуха: Автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.07.05. – М., МГУ, 2011. – 18 с.
7. Fransson T.H. Aeroelasticity in turbomachines: Сomparison of theoretical and experimental cascade results. – Lausanne: EPFL, 1986. – 422 p.
8. Авиационные материалы: Справочник в девяти томах под общей ред. А.Т. Туманова. – Т. 5. Магниевые и титановые сплавы. – М.: ОНТИ ВИАМ, 1973. – 586 с.
9. Русаков С.В., Шуваев Н.В. Численное моделирование обтекания колеблющейся лопатки газовым потоком // Вычисл. мех. сплош. сред. – 2011. – Т. 4, № 1. – С. 101-108. DOI
10. ANSYS CFX-Solver Theory Guide. Release 13.0 // ANSYS Inc., Southpointe, 275 Technology Drive Cannonsburg, PA 15317, 2010.
11. Launder B.E., Spalding D.B. Lectures in mathematical models of turbulence. – London: Academic Press, 1972. – 169 p.
12. Zagitov R.A., Stepanov A.A. Automatic three dimensional grid generation in turbo machine blade passages // Proc. of the Int. Conf. "Numerical geometry, grid generation and high performance computing (NUMGRID2008)", A.A. Dorodnicyn Computing Center RAS, Moscow, 10-13 June, 2008. – P. 51-55.
###
Sacin V.M., Tumanov N.V., Lavrent’eva M.A., Cerkasova S.A. Kompleksnaa fraktodiagnostika flattera rabocego kolesa ventilatora // Vestnik SGAU. - 2011. - No 3 (27), C. 2. - S. 185-194.
2. Lokstanov E.A., Mihajlov V.M., Horikov A.A. Statisticeskoe prognozirovanie flattera lopatok turbomasin // Aerouprugost’ lopatok turbomasin. - Kiev: Naukova dumka, 1980. - S. 73-81.
3. Cislennoe modelirovanie nestacionarnyh avlenij v gazoturbinnyh dvigatelah / Pod red. V.G. Avgustinovica, U.N. Smotina. - M.: Masinostroenie, 2005. - 536 s.
4. Rzadkowski R., Gnesin V. 3D Unsteady forces of the transonic flow through a turbine stage with vibrating blades // Proc. of ASME Turbo Expo 2002, June 3-6, Amsterdam, The Netherlands, 2002. - GT2002-30311. - P. 765-774. DOI
5. Gnesin V.I., Kolodaznaa L.V. Aerouprugoe vzaimodejstvie lopatocnyh vencov v patistupencatom osevom kompressore v trehmernom potoke ideal’nogo gaza // Vestnik NTU HPI. - 2011. - No - S. 15-24. (URL: http://repository.kpi.kharkov.ua/bitstream/KhPI-Press/1103/1/2011_5_Gnesin_Aerouprugoe.pdf).
6. Buukli T.V. Modelirovanie dinamiceskogo povedenia lopatok kompressorov aviacionnyh dvigatelej v nestacionarnom potoke vozduha: Avtoref. dis. ... kand. tehn. nauk: 05.07.05. - M., MGU, 2011. - 18 s.
7. Fransson T.H. Aeroelasticity in turbomachines: Somparison of theoretical and experimental cascade results. - Lausanne: EPFL, 1986. - 422 p.
8. Aviacionnye materialy: Spravocnik v devati tomah pod obsej red. A.T. Tumanova. - T. 5. Magnievye i titanovye splavy. - M.: ONTI VIAM, 1973. - 586 s.
9. Rusakov S.V., Suvaev N.V. Cislennoe modelirovanie obtekania koleblusejsa lopatki gazovym potokom // Vycisl. meh. splos. sred. - 2011. - T. 4, No 1. - S. 101-108. DOI
10. ANSYS CFX-Solver Theory Guide. Release 13.0 // ANSYS Inc., Southpointe, 275 Technology Drive Cannonsburg, PA 15317, 2010.
11. Launder B.E., Spalding D.B. Lectures in mathematical models of turbulence. - London: Academic Press, 1972. - 169 p.
12. Zagitov R.A., Stepanov A.A. Automatic three dimensional grid generation in turbo machine blade passages // Proc. of the Int. Conf. "Numerical geometry, grid generation and high performance computing (NUMGRID2008)", A.A. Dorodnicyn Computing Center RAS, Moscow, 10-13 June, 2008. - P. 51-55.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2013 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
