Gaz türbini kanatlarında titreşimlerin incelenmesi
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 67758
- Danışmanlar: PROF. DR. ERTUĞRUL KÜÇÜKKARMIKLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1997
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Makineleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
ÖZET Bu çalışmada dönen rijit bir diske bağlı olan aerofil kesitli bir kanatın titreşim karakteristikleri incelenmiştir. Bu incelemede analitik yöntem olarak sonlu elemanlar yöntemi kullanılmıştır. Bu amaçla hazırlanan tez toplam olarak yedi bölümden oluşmaktadır. Bölüm 1 'de, konu tanıtılmakta konu hakkında kısa bir giriş vardır. Bölüm 2 'de, gaz türbini kanatlarında titreşim sebepleri ve iyi bir kanat dizaynı için gerekli adımlar anlatılmaktadır. Bölüm 3 'de, Lagrange yöntemi kullanılarak kanadın hareket denklemi elde edilmiştir. Kanadın areofil kesitini dikdörtgen kesite eşdeğer yapacak formüller kullanılarak dikdörtgen kesitli bir çubuk olarak analizler yapılmaktadır.Çubuk onbeş elemana bölünmekte, iki düğüm noktasına sahip olan her eleman, sadece bir düğüm noktasında boyuna ve eğilme titreşimleri için üç serbestlik dereceli olmaktadır. Çubuğun tamamı için ise toplam kırksekiz serbestlik dereceli olmaktadır. Kanat üzerinde etkili olan merkezkaç kuvveti ve bileşenleri bulunmaktadır. Bölüm 4' de, boyuna titreşimden ve eğilme titreşiminden meydana gelen rijitük matrisleri, potansiyel enerji yaklaşımı kullanılarak, elde edilmiştir.Ayrıca dönme hızının ve iki yüzey arasındaki sıcaklık farkının etkileri çeşitli enerji ifadeleri kullanılarak ve kabuller yapılarak rijitlik matrisleri şeklinde elde edilmiştir. Bölüm 5' de, Boyuna titreşimden ve eğilme titreşiminden meydana gelen kütle matrisleri elde edilmiştir. Elde edilen kütle matrisleri düzlemsel titreşimler için çıkarılan Euler denkleminden elde edilen kinetik enerji ifadelerinden elde edilmiştir. Euler denkleminde ise kesit dönmesi ihmal edilmiştir. Bu çalışmada ise kesit dönmesi için elde edilen kinetik enerji formunun kullanılarak kütle matrisinin elde edilmesiyle ortadan kaldırılmıştır.Bölüm 6' da, elemanlar için elde edilen eğilme ve boyuna rijitlik matrisleri toplanarak global koordinatlarda ifade edilmiştir. Sistem için elde edilen boyuna ve eğilme rijitlik matrisleri, sistem lineer kabulüyle, süperpoze edilmiştir. Bölüm T de, elde edilen sistemin hareket denkleminde kütle ve rijitlik matrisleri yerine konarak özdeğer incelemesi yapılmıştır. Bu elde edilen özdeğerler doğal frekanslara eşitdir. Bu doğal frekanslar için ise mod şekilleri çizilmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT In this study, a single free - standing blade is considered as a cantilever beam with aerofil cross - section mounted at a stagger angle on a rotating disk. A formulation is used to convert blade with aerofil cross - section into rectengular cross - section.Consequently, the natural frequncies are studied by finite element method. Study prapered for this intention consists of seven parts. In Chapter 1, there is an introduction. In Chapter 2, the reason of vibration in gas turbine is explained and for a good design of a turbine blading, what steps should be taken are explained. In Chapter 3, the centrifugal force acting on a beam and components of centrifugal force are presented. Blade with aerofil cross - section is converted into a beam with rectengular cross - section. For this beam equation of motion is expressed by using lagrange method. In Chapter 4, the stiffness matrices due to transverse vibration and longitudinal vibration are found. Under the effect of the rotational speed, the beam gets stiffened. Due to additional stresses created by centrifugal forces on the blade surfaces. The matrice due to temperature differences between two surfaces of beam is found. Temperature differences on the blade surfaces creates stresses. The x component of this stress put into formulation found by HOA, k rigidity matrices gets from enrgy expression. In Chapter 5, the mass matrices due to trnsverse vibration and longidutional vibration are found. Above mass matrices, for plane vibration from Euler equation, form of kinetic energy is used to get mass matrices. But in this equation the kinetic energy due to rotation cross - section is not considered. This effect is expressed as rotary inertia by Ragleigh. By using kinetic energy formed for rotation cross - section mass matrice is found.In Chapter 6, the transverse and longitudinal matrices which are found for an element are assemlied as global matrices. System is considired as linear, so transverse and longitudinal global matrices are superpositioned. In Chapter 7, the mass and stifmes matrices are put into equation of motion. Eigenvalues are numerically found. These eigenvalues are equal to natural frequencises. Mode shapes are drawn.
Benzer Tezler
- Termal bariyer kaplı gaz türbini kanatlarında çalışma esnasında oluşan gerilmelerin modellenmesi ve analizi
During the study of thermal barrier coated wings stresses modeling and analysis of gas turbine
YAŞAR KAHRAMAN
Doktora
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İMDAT TAYMAZ
- Gemi makinelerinde krank hareket mekanizması dinamiğinin optimizasyonu
Optimization of dynamics of crankshaft mechanism in marine engines
H.CENGİZHAN ÜNSALDIK
- Gaz türbini çarkının sonlu eleman yöntemiyle modellenmesi ve yapısal analizi
Finite element modeling and structural analysis of gas turbine blisk
ABDULLAH KARKAÇ
Doktora
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR PANCAR
- Mikro gaz türbin kanatlarında efüzyon soğutma için analizler yapılması ve indirgenmiş model geliştirilmesi
Development of reduced order model and simulations for effusion cooling of mikro gas turbine blades
SÜLEYMAN FATİH KIRMIZIGÖL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERCAN ACARER
- Dikdörtgen kesitli kanal içerisinde ısı transferinin iyileştirilmesi
Enhancement of heat transfer in rectangular channel
FIRAT NURİ İLYASOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT ÇAKAN