СПОСОБ СНИЖЕНИЯ УРОВНЕЙ ВИБРАЦИЙ ЛОПАТОЧНОГО КОЛЕСА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

1. Способ снижения уровней вибраций, которые могут возникнуть в газотурбинном двигателе, содержащем, по меньшей мере, одно первое лопаточное колесо и одно второе лопаточное колесо, при осуществлении колесами относительного движения по отношению друг к другу вокруг оси вращения и при прохождении через них газообразной текучей среды, причем указанные вибрации возникают из-за возмущений аэродинамического характера, производимых вторым лопаточным колесом или препятствием, на первом лопаточном колесе, отличающийся тем, что содержит следующие этапы проектирования упомянутых двух лопаточных колес:
А - определяют исходную конфигурацию лопаток, в зависимости от искомых характеристик газотурбинного двигателя, с индивидуальными аэродинамическими профилями из р сечений, располагаемых штабелем радиально между ножкой и вершиной упомянутых лопаток;
τ
τ
υ
υ
Б - вычисляют синхронную принудительную реакцию у(ω) на первом лопаточном колесе в зависимости от усилия f(ω) гармонического возбуждения, производимого вторым лопаточным колесом или препятствием, при помощи отношения у(ω)=F(y*f(ω)), где F - линейная функция обобщенной аэродинамической силы y*f(ω) для рассматриваемого режима υ;
В - определяют коэффициент (α<1) понижения синхронной принудительной реакции у(ω);
τ
υ
excit
excit
Г - для каждого из упомянутых расположенных штабелем р сечений одного из двух колес определяют значение тангенциального геометрического смещения θ оси штабеля таким образом, чтобы сократить член, соответствующий обобщенной аэродинамической силе |y·f(ω)|, при этом временной фазовый сдвиг φ давления возбуждения f(ω) связан с тангенциальным геометрическим смещением отношением θ=N·φ, где N - число источников возбуждения; таким образом, совокупность р сечений с тангенциальными смещениями определяет новую конфигурацию лопаток упомянутого одного из двух колес;
Д - вычисляют синхронную принудительную реакцию у'(ω) на первом лопаточном колесе;
Е - если |у'(ω)|>α·|у(ω)|, вычисление повторяют с этапа Г с новыми значениями тангенциального геометрического смещения применительно к оси штабеля;
Ж - если |у'(ω)|<α·|у(ω)|, новую конфигурацию применяют, по меньшей мере, к части лопаток, и, в частности, ко всем лопаткам упомянутого одного из двух колес.
2. Способ по п.1, в котором
где знак ∑ означает, что принудительная реакция у(ω) является суммой принудительных реакций каждого из собственных режимов υ импульса ω,
υ
y соответствует модальной изогнутой линии режима υ с предположением стандартной единицы для собственных векторов по отношению к массе,
Ty
υ
соответствует транспонированию предыдущего вектора,
υ
ω соответствует импульсу, связанному с режимом υ,
ω соответствует импульсу возбуждения,
2
j=-1,
υ
β соответствует обобщенной модальной амортизации для режима,
и f(ω) является гармонической силой возбуждения; она принимает форму f·cos(ω·t+φ), где t - время, а φ - временной фазовый сдвиг.
3. Способ по одному из п.1 или 2, в котором одно из двух колес (12, 12'; 22; 22') является подвижным колесом.
4. Способ в одному из п.1 или 2, в котором первое лопаточное колесо (11) является подвижным колесом, а второе лопаточное колесо (12) является неподвижным колесом, при этом подвижное лопаточное колесо находится в спутной струе неподвижного лопаточного колеса.
5. Способ в одному из п.1 или 2, в котором первое лопаточное колесо (11') является подвижным колесом, а второе лопаточное колесо (12) является неподвижным колесом, при этом подвижное колесо находится спереди неподвижного колеса.
6. Способ в одному из п.1 или 2, в котором первое лопаточное колесо (21) является неподвижным колесом, а второе лопаточное колесо (22) является подвижным колесом, при этом неподвижное колесо находится в спутной струе подвижного колеса.
7. Способ в одному из п.1 или 2, в котором первое лопаточное колесо (21') является неподвижным колесом, а второе лопаточное колесо (22') является подвижным колесом, при этом неподвижное колесо находится спереди подвижного колеса.