Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Analiza statyczna i dynamiczna łopatki wirnikowej turbiny

Malwina Trzaska

Abstract

Tematyką niniejszej pracy jest analiza statyczna i dynamiczna łopatki wirnikowej turbiny. Głównym zadaniem było wskazanie możliwej przyczyny awarii łopatki. W tym celu zbudowano model numeryczny łopatki, który obciążono ciśnieniem oraz prędkością obrotową. Obciążony model został poddany analizie numerycznej, której wyniki pozwoliły określić miejsca, gdzie możemy spodziewać się największych deformacji oraz naprężeń. Kolejnym krokiem, który miał pomóc wskazać możliwą przyczynę było wykonanie analizy drgań własnych bez uwzględnienia wpływu stanu naprężenia od wirowania. Takie postępowanie ma na celu sprawdzenie zgodności częstotliwości własnych uzyskanych podczas analizy z zakresem częstotliwości własnych podanych przez producenta, gdyż każda łopatka w trakcie etapu produkcyjnego jest badana pod kątem drgań własnych. Znając częstotliwości własne nieruchomej łopatki sprawdzono częstotliwości własne układu ruchomego, którego prędkość obrotowa wynosi n= 3000 obr/min. Analiza drgań własnych z uwzględnieniem wpływu wirowania wskazała nam miejsca, w których może dojść do awarii. Zakres częstotliwości dla pracującej łopatki jest zgodny z zakresem podanym przez konstruktora. Aby sprawdzić, czy przyczyną awarii może być rezonans zbudowano model fragmentu tarczy wraz z łopatką i poddając go analizie dynamicznej uwzględniającej ilość średnic węzłowych, otrzymano częstotliwości własne dla poszczególnych średnic węzłowych i różnych postaci drgań własnych. Dane te zostały użyte do budowy SAFE Diagramu. Analizę pod kątem możliwości wystąpienia rezonansu wykonano stosując SAFE Diagram, który jest narzędziem używanym przez firmę Dresser-Rand. Służy on do określenia czy dla danych warunków przepływu i określonej konfiguracji turbiny dojdzie do rezonansu. Niniejsza praca wykazała, że miejscami najbardziej narażonymi na zniszczenie są krawędzie spływu i natarcia oraz miejsce przejścia pióra łopatki w stopę. Do zniszczenia łopatki nie mogło dojść z powodu rezonansu, gdyż prędkość pary i układ kierownicy nie wzbudza częstotliwości zgodnych z częstotliwościami własnymi drgającego wirnika.
Record ID
WUT4f91c1c85c514304bb0b86a4b8ff5d54
Diploma type
Master of Science
Author
Malwina Trzaska (FPAE/IAAM) Malwina Trzaska,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Supervisor
Jakub Pawlicki (FPAE/IAAM) Jakub Pawlicki,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)
Study subject / specialization
, Lotnictwo i Kosmonautyka
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
25-09-2012
Issue date (year)
2012
Pages
80
Internal identifier
MEL; PD-1965
Reviewers
Jakub Pawlicki (FPAE/IAAM) Jakub Pawlicki,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Tomasz Zagrajek (FPAE/IAAM) Tomasz Zagrajek,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
metoda elementów skończonych, drgania własne, łopatki turbiny, metody numeryczne, turbiny parowe
File
  • File: 1
    Analiza statyczna i dynamiczna łopatki turbiny, trzaska.docx
Request a WCAG compliant version

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/master/WUT4f91c1c85c514304bb0b86a4b8ff5d54/
URN
urn:pw-repo:WUT4f91c1c85c514304bb0b86a4b8ff5d54

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page