Gestaltungsrichtlinien zur Reduzierung von Schaufelschwingungsanregungen infolge instationärer Schaufeldruckverteilungen

Inhalt

1. Problemstellung und Überblick.- 1.1 Instationäre Strömung in Turbomaschinen.- 1.2 Überblick über den Stand des Wissens.- 1.3 Zielsetzung.- 2. Beanspruchung einer schwingenden Schaufel.- 2.1 Kinematische Beziehungen einer schwingenden Schaufel.- 2.2 Ermittlung der Vergleichswechselspannung einer verformten Schaufel.- 2.3 Bewegungsgleichung einer schwingenden Schaufel.- 3. Ermittlung der Eigenschwingungen der Schaufel.- 3.1 Finite-Element-Methode.- 3.2 Modalanalyse.- 3.3 Vergleich von FE-Methode und Modalanalyse.- 4. Ermittlung der Erregerkräfte bei relativ zueinander bewegten Schaufelgittern.- 4.1 Potentialtheoretische Wechselwirkung.- 4.2 Nachlaufwechselwirkung.- 4.3 Gegenüberstellung der Verfahren und Abgrenzung der Anwendungsbereiche.- 4.4 Ausgleichsvorgänge zwischen den Gittern.- 4.5 Vergleich von berechneten und gemessenen instationären Erregerkräften.- 5. Einfluß von Konstruktions- und Strömungsparameter auf die dynamische Belastung der Schaufeln.- 5.1 Der axiale Abstand zwischen den Schaufelreihen.- 5.2 Das Schaufelzahlverhältnis.- 5.3 Die Umfangsposition der Leiträder.- 5.4 Die Form der Nachlaufdellen.- 5.5 Fertigungsbedingte Toleranzen.- 6. Berechnungsbeispiel.- 6.1 Einfluß der Schwingungsform.- 6.2 Zusammenwirken von Schwingungsform und instationärer Belastung.- 6.3 Dynamische Spannungsanteile.- 7. Zusammenfassung.- 8. Literaturverzeichnis.