Патент на изобретение №2342566

(54) ОСЕВОЙ КОМПРЕССОР ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к осевым компрессорам газотурбинных двигателей, в частности к защите компрессора газотурбинного двигателя от резонансных напряжений, и может быть использовано в авиадвигателестроении, энергетике и других областях техники, в которых используются газотурбинные двигатели. Осевой компрессор газотурбинного двигателя содержит корпус и расположенные в корпусе рабочее колесо с лопатками и датчики измерения параметров потока воздуха, поступающего в компрессор, в котором для уменьшения резонансных напряжений в рабочих лопатках осевого компрессора ГТД и устранения условий дополнительного увеличения резонансных напряжений в лопатках определяют гармонику лопаток с максимальными резонансными напряжениями и выбирают количество упомянутых датчиков, не кратное номеру гармоники лопаток с максимальными резонансными напряжениями. Изобретение позволяет повысить надежность работы осевого компрессора путем уменьшения резонансных напряжений в рабочих лопатках компрессора. 1 ил.

Изобретение относится к осевым компрессорам газотурбинных двигателей, в частности к защите компрессора газотурбинного двигателя от резонансных напряжений, и может быть использовано в авиадвигателестроении, энергетике и других областях техники, в которых используются газотурбинные двигатели.

Известен осевой компрессор газотурбинного двигателя, содержащий корпус и расположенные в корпусе рабочее колесо с лопатками и датчики измерения параметров потока воздуха, поступающего в компрессор (см. авторское свидетельство СССР №698348, кл. F02C 9/46, опубл. 20.02. 1995).

Недостаток известного компрессора заключается в следующем.

Установленные в корпусе датчики измерения параметров потока воздуха оставляют за собой аэродинамические следы, воздействующие на рабочие лопатки и создающие дополнительные условия для возникновения резонансных напряжений, опасных с точки зрения разрушения рабочих лопаток.

Технический результат данного изобретения – повышение надежности работы осевого компрессора путем уменьшения резонансных напряжений в рабочих лопатках компрессора.

Указанный технический результат достигается тем, что в осевом компрессоре газотурбинного двигателя, содержащем корпус и расположенные в корпусе рабочее колесо с лопатками и датчики измерения параметров потока воздуха, поступающего в компрессор, для уменьшения резонансных напряжений в рабочих лопатках осевого компрессора и устранения условий дополнительного увеличения резонансных напряжений в лопатках определяют гармонику лопаток с максимальными резонансными напряжениями и выбирают количество упомянутых датчиков, не кратное номеру гармоники лопаток с максимальными резонансными напряжениями.

На чертеже схематично представлен осевой компрессор газотурбинного двигателя.

Осевой компрессор содержит корпус 1, расположенные в корпусе рабочее колесо с лопатками 2 и датчики 3 измерения параметров потока воздуха, поступающего в компрессор, – датчики температуры и датчики давления.

Работа осевого компрессора осуществляется следующим образом.

При работе воздух поступает в компрессор и сжимается лопатками 2. Датчики 3 контролирует температуру и давление воздушного потока.

При эксплуатации газотурбинных двигателей (ГТД) в рабочих лопатках компрессора возникают вынужденные резонансные колебания с частотами в К раз больше частоты вращения ротора, где К – кратность или номер гармоники (форма колебаний) лопаток, при этом максимальные резонансные напряжения возникают по одной из форм колебаний лопаток.

Экспериментальные исследования, проведенные с разным количеством датчиков, установленных в корпусе компрессора, показали, что в случае совпадения номера гармоники К (формы колебаний) лопатки с количеством приборов создаются условия для возникновения максимальных резонансных напряжений.

Для устранения условий дополнительного увеличения резонансных напряжений на стадии проектирования определяют расчетным путем гармонику (форму (частоту) колебаний) лопаток с максимальными резонансными напряжениями и выбирают количество датчиков, не кратное номеру гармоники (номеру формы (частоте) колебаний) лопаток.

Данный подход может быть использован также как на стадии доводки вновь создаваемого двигателя, так и на двигателях, находящихся в эксплуатации.

Формула изобретения

Осевой компрессор газотурбинного двигателя(ГТД), содержащий корпус и расположенные в корпусе рабочее колесо с лопатками и датчики измерения параметров потока воздуха, поступающего в компрессор, в котором для уменьшения резонансных напряжений в рабочих лопатках осевого компрессора ГТД и устранения условий дополнительного увеличения резонансных напряжений в лопатках определяют гармонику лопаток с максимальными резонансными напряжениями и выбирают количество упомянутых датчиков, не кратное номеру гармоники лопаток с максимальными резонансными напряжениями.

РИСУНКИ