METHOD FOR GENERATING AND SELECTING A DETUNING PATTERN OF AN IMPELLER OF A TURBOMACHINE HAVING A PLURALITY OF ROTOR BLADES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung und Auswahl eines Verstimmungsmusters eines eine Mehrzahl von Laufschaufeln aufweisenden Laufrads einer Strömungsmaschine. Das Verfahren umfasst die Schritte: Bereitstellen (105) von ersten Informationen zu den Randbedingungen einer Laufradanregung...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser: KLAUKE, Thomas, Nipkau, Jens, Beirow, Bernd, Figaschewsky, Felix, Kühhorn, Arnold
Format: Patent
Sprache:eng ; fre ; ger
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Beschreibung
Zusammenfassung:Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung und Auswahl eines Verstimmungsmusters eines eine Mehrzahl von Laufschaufeln aufweisenden Laufrads einer Strömungsmaschine. Das Verfahren umfasst die Schritte: Bereitstellen (105) von ersten Informationen zu den Randbedingungen einer Laufradanregung durch fremderregte Schwingungen; Bereitstellen (104) eines Modells reduzierter Ordnung des Laufrads; Erzeugen (106-108) einer Mehrzahl von Verstimmungsmustern des Laufrads, wobei das Erzeugen der Verstimmungsmuster umfasst: Eingeben der ersten Informationen und des Modells reduzierter Ordnung in einen mehrkriteriellen Optimierer und Erzeugen (106, 107) der Verstimmungsmuster durch den mehrkriteriellen Optimierer unter Optimierung einer Stabilität des Systems gegenüber selbsterregten Schwingungen und unter gleichzeitiger Optimierung einer Stabilität des Systems gegenüber fremderregten Schwingungen. Weiter wird für jedes erzeugte Verstimmungsmuster das Modells reduzierter Ordnung an einem Laufrad ausgeführt (108), das das erzeugte Verstimmungsmuster implementiert, und werden die Eigenschaften dieses Laufrads im Hinblick auf selbsterregte Schwingungen und im Hinblick auf fremderregte Schwingungen bestimmt (109). Abschließend wird eines der Verstimmungsmuster für eine Implementierung ausgewählt (110). A method for selecting a mistuning pattern of a turbomachine rotor disk includes providing information items relative to boundary conditions of a rotor disk excitation by forced vibrations; providing a reduced-order model of the rotor disk; producing a multiplicity of mistuning patterns of the rotor disk by entering the information items and the reduced-order model into a multi-objective optimizer and producing the mistuning patterns by the multi-objective optimizer while optimizing stability of the system in relation to self-excited vibrations while simultaneously optimizing stability of the system relative to forced vibrations. For each mistuning pattern produced, the reduced-order model is applied to a rotor disk, which implements the produced mistuning pattern, and the properties of this rotor disk are determined in view of self-excited vibrations and in view of forced vibrations. One of the mistuning patterns is selected for implementation.