تحلیل فلاتر کلاسیک یک ردیف پره توربین گاز با مدل رتبه کاسته مبتنی بر روش ریتز

توسعه طراحی توربین های گاز موجب افزایش اهمیت بحث آیروالاستیسیته توربوماشین ها شده است و بخصوص روند توسعه موتورهای هوایی به کاهش سرعت فلاتر ردیف پره ها انجامیده است. در این پژوهش یک مدل رتبه کاسته مبتنی بر روش ریتز معرفی شده است که از مدل تیر-شفت کلاسیک پیوسته برای سازه ردیف پره و مدل وایتهد توسعه یافته با نظریه نواری استفاده می کند و تاثیر توزیع متغیر سرعت جریان در طول دهانه پره را در نظر می گیرد. به کمک این مدل، از طریق استخراج نمودارهای Vg، وقوع فلاتر نرم آشکار می شود که موجب می شود به عنوان جایگزینی دقیق تر نسبت به روش متداول مقطع نمونه در مراحل ابتدایی طراحی توربین گاز که دقت مناسب و هزینه محاسباتی کمی نیاز دارند مطرح شود. صحه گذاری نتایج مودال و آیرودینامیک با قیاس با نتایج پژوهش های پیشین انجام شده است و فلاتر کلاسیک بر روی یک ردیف پره همسان تحلیل شده است. نهایتا نشان داده شد که می توان با هزینه محاسباتی کم به نتایجی همچون آشکارسازی وقوع فلاتر نرم و ردیابی مود بحرانی تر با لحاظ مودهای بالاتر سازه دست یافت که پدیده ای مخاطره آمیز و بحث برانگیز است.

کلیدواژه ها:

توربین گاز ، ردیف پره ، مدل رتبه کاسته ، فلاتر