Development of experimental test setups for bladed disks and non-linear vibration
Kanatçıklı diskler için doğrusal olmayan titreşim deney test düzeneklerinin geliştirilmesi
- Tez No: 612289
- Danışmanlar: PROF. DR. ENDER CİĞEROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Yüksek devirli yorulma, türbinlerin erken tasarım sürecinin en sık görülen başarısızlık nedenlerinden biridir, bu nedenle tasarım öncesi titreşim seviyelerini tahmin etmek çok önemlidir. Kanatçıklı disk sistemleri için çeşitli sonlu eleman modelleme teknikleri, büyük boyutlu sistemlerin boyutunun azaltılması ve sürtünme ara yüzünün modellenmesi dahil literatürde yer almaktadır. Bununla birlikte, yalnızca büyük boyutlu bir modele sahip olmakla kalmayıp, aynı zamanda modellere doğrusal olmayan sürtünmeyi de dahil etmek, işi çok zorlu ve zaman alıcı hale getirir. Çalışma ömrünü arttırmak için rezonans bölgelerinden kaçınılmalıdır, ancak geniş frekans bandına sahip aerodinamik uyarma spektrumu nedeniyle turbo makinalarda tüm kritik rezonanslardan kaçınmak kolay değildir. Bundan dolayı, titreşim genliklerinin azaltılması gerekli hale gelir. Sistemin titreşim genlikleri, doğrusal olmayan temas arayüzü arasındaki ilk boşluk ve sürtünme ile azaltılabilir. Bu nedenle, sistemin dinamik özelliklerini hesaplamak büyük bir sorundur. Bu çalışma, kanatçıklı disklerin sönümleme özelliklerini etkileyen doğrusal olmayan sürtünmeli temas davranışını ve ilk aralık davranışını anlamak amacıyla yapılmıştır. Bunu yapmak için, iki deneysel test düzeneği geliştirilmiştir. Birincisi, sistemin doğrusal olmayan boşluk ile dinamik tepkilerini ölçmek için kanatlı bir bıçaktan oluşmaktadır. Bıçağın ilk bükülme modu üzerinde farklı kanatçık temas açılarının, kanatçıkların radyal doğrultuda farklı konumlarının, başlangıç boşluğunun ve farklı uyarma kuvvetlerinin etkileri incelenmiştir. İkinci testte, platform altı sönümleyici test düzeneği kurulumu hazırlanmıştır. Temas yüzeyindeki sürtünme ve normal önyüklemenin etkisi incelenmiştir. Her iki test sırasında, uyarma için modal sarsıcı, ivmeölçer içeren bir veri toplama sistemi ölçüm için kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
High-cycle fatigue is one of the most frequent reason of failure for turbomachines and in early design process, so it is crucial to predict the vibration levels. Various finite element modelling techniques for bladed-disk systems appear in the literature, including both reducing large size FEM and describing the frictional contact interface. However, not only having a large size FEM but also including the nonlinear friction to models makes the task very struggling and time consuming. In order to enhance the working life, resonances should be avoided but, it is not easy to avoid all critical resonances on turbomachinery due to the broad spectrum of aerodynamic excitation. Thus, decreasing the vibration amplitudes become necessary. The vibration amplitudes of the system can be reduced by the initial gap and friction between the shroud contact interface which is a nonlinear contact phenomenon. Therefore, calculating the dynamic properties of system is a major problem. This study is conducted in order to understand the nonlinear frictional contact behavior and gap nonlinearity which affects the damping characteristics of the shrouded blades. To do so, two experimental test setups are developed. First one consists of a shrouded blade to measure dynamic responses of stationary shrouded blade with gap nonlinearity. The effects of different shroud contact angle, shroud positions along radial direction, initial gap and different excitation forces are investigated on the first bending mode of the blade. In the second test, an under platform damper setup is prepared. The effect of friction and normal preload at the contact surface is investigated. During both tests, a modal shaker for excitation and a data acquisition system with accelerometers are used for measurement.
Benzer Tezler
- Karbür kesici takımların süper alaşım talaşlı imalat performanslarına borlama işleminin etkisi
The effect of boriding process on super alloy machining performance of carbide cutting tools
RİFAT YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Design analysis and development of a miniature blood pump
Minyatür bir kan pompasının tasarımı analizi ve geliştirilmesi
TALHA IRFAN KHAN
Doktora
İngilizce
2018
BiyomühendislikKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL LAZOĞLU
- Gaz türbin kanatlarında jet çarpmalı soğutmanın deneysel ve sayısal incelenmesi
Experimental and numerical investigation of jet impingement cooling on gas turbine blade
AHMET ÜMİT TEPE
Doktora
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR YETİŞKEN
- Gemi pervanelerinde kavitasyon ve kavitasyon erozyonu modellemesi
Cavitation and cavitation erosion modeling on marine propellers
ONUR USTA
Doktora
Türkçe
2018
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN KORKUT
- Design, analysis and development of a high temperature actuator for gas turbine blade tip clearance control
Gaz türbini kanat ucu aktif boşluk kontrolü için yüksek sıcaklıklarda çalışacak özgün aktüatör tasarımı, analizi ve geliştirilmesi.
MUSTAFA BULUT COŞKUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT FARUK AKŞİT