Федеральное Агентство
Научных Организаций

Российская Академия Наук

Отделение энергетики, машиностроения
механики и процессов управления

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Институт машиноведения
им. А.А. Благонравова
Российской академии наук

  • русский
  • english

Основные научные достижения

Разработка компьютерных технологий исследования флаттера турбокомпрессоров  на основе спектрального анализа процессов.

Компьютерная технология спектрального анализа процессов  турбоком-прессоров авиационных двигателей, обеспечивает получение количественной информации о параметрах флаттера лопаток в формате теории колебаний:

  • самоорганизация флаттера рабочих лопаток и    других подсистем турбокомпрессора в спектральной и временной областях с учетом особенностей аксиальных и центробежных конструкций;
  • полная или частичная  синхронизация колебаний при появлении коллективной частоты лопаток;
  • возникновение спектров гармоник колебаний подсистем, которые обеспечивают условия возникновения нелинейного резонанса и потерю устойчивости переходных процессов на заключительном этапе развития флаттера;
  • спектры параметров мод колебаний флаттера лопаток, ротора и статора, а также давления потока.
  • альтернативные изменения собственных частот колебаний лопаток при взаимодействии скоростного и конструкционного демпфирования турбокомпрессора.
  • отмеченные и другие особенности флаттера присутствуют и проявляются при работе несущего винта вертолета фирмы Камов.

 

t, с

δ,

t, с

Рис.1. График демпфирования при флаттере лопаток на фоне записи давления воздушного потока. Рис.2. Изменения демпфирования δ крутильной моды колебаний лопатки (зеленая кривая) и изгибной моды (синяя кривая)) при флатторе.

 

t, с

δ,

t, с

Рис.3. Преобладающее развитие коллективной моды на частотах крутильной моды флаттера лопаток экспериментальной на фоне записи точек процесса. Рис.4. Изменение демпфирования колебаний лопатки на моде флаттера при  срывном флаттере.

f

t, с

 
Рис.5. Импульсное изменение частоты моды флаттера при демпфировании рис. 4.  

 

n
1
62,3050
-0,1798
1,0000
2
123,0232
0,2734
1,9745
3
185,9094
0,2892
2,9839
4
248,3890
-0,0632
3,9867
5
310,5012 
0,3178
4,9836
6
371,9755
0,5828
5,9702
7
434,3024
0,0003
6,9706

Таблица кратных гармоник колебаний давления потока сжатого воздуха, моды которых имеют при флаттере практически нулевое демпфирование. Седьмая гармоника возбуждает нелинейный резонанс и флаттер  лопаток турбокомпрессора.