Конструкция форсажных камер и выходных устройств авиационных ГТД. Чигрин В.С - 31 стр.

UptoLike

Составители: 

31
оболочек (корпусов компрессоров, турбин, камеры сгорания, сопла и т.п.);
Достаточно сильными являются вибрации аэродинамического
происхождения. Их источником являются лопаточные узлы: винт, вентилятор,
компрессор, турбина. Эта вибрация обусловлена двумя причинами:
- неидентичностью аэродинамических характеристик лопастей винта,
лопаток вентилятора, компрессора, турбины;
- неравномерностью воздушного (газового) потока, обтекающего
лопасть (лопатку).
Неидентичность характеристик лопастей (лопаток
) дает разные силы
тяги и аэродинамического сопротивления. В результате суммирования этих
сил возникают, кроме силы тяги, неуравновешенный аэродинамический
момент и неуравновешенная аэродинамическая сила, приложенные к валу. Их
суммарное воздействие возбуждает вибрацию двигателя с частотой
вращения.
В реальных условиях винт (вентилятор) вращается в неравномерном
воздушном потоке, обусловленном аэродинамическими препятствиями
крылом, фюзеляжем,
силовыми стойками корпуса двигателя и т.п. В этом
случае возбуждается вибрация с частотами ƒ, кратными числу лопастей
(лопаток)
z :
винта
nzif
=
.
Общий диапазон этих вибраций достаточно широк. Например, для
четырехлопастного винта и восьми гармоник он составляет от 10 до 160 Гц.
Вибрация этого типа является также полигармонической.
Менее интенсивной, но тоже достаточно опасной является вибрация,
возбуждаемая процессами в газовоздушном тракте. Эта вибрация не связана
жестко с частотой вращения ротора и имеет широкий диапазон
частотот
(0,3…0,6)
секрот
n
.
до 500…5000 Гц.
Причинами такой вибрации являются вращающийся срыв в
компрессоре, вибрационное горение в камере сгорания, акустические
колебания объемов газа.
При неблагоприятных условиях интенсивность вибраций, вызванных
процессами в газовоздушном тракте, может превышать интенсивность
роторных вибраций.
Источники акустического шума двигателя, как правило,
аэродинамические. Среди них наиболее интенсивными являются шумы винта
(вентилятора), компрессора
, камеры сгорания, турбины, реактивной струи.
Шумы лопаточных машин (винта, вентилятора, компрессора и турбины)
имеют сплошной спектр с многочисленными дискретными составляющими
(рис. 2.22)
интенсивность шума
f
1
f
2
f
3
f
, Гц
Рис. 2.22
                                        31
оболочек (корпусов компрессоров, турбин, камеры сгорания, сопла и т.п.);
      Достаточно        сильными   являются       вибрации аэродинамического
происхождения. Их источником являются лопаточные узлы: винт, вентилятор,
компрессор, турбина. Эта вибрация обусловлена двумя причинами:
      - неидентичностью аэродинамических характеристик лопастей винта,
лопаток вентилятора, компрессора, турбины;
      - неравномерностью воздушного (газового) потока, обтекающего
лопасть (лопатку).
      Неидентичность характеристик лопастей (лопаток) дает разные силы
тяги и аэродинамического сопротивления. В результате суммирования этих
сил возникают, кроме силы тяги, неуравновешенный аэродинамический
момент и неуравновешенная аэродинамическая сила, приложенные к валу. Их
суммарное воздействие возбуждает вибрацию двигателя с частотой
вращения.
      В реальных условиях винт (вентилятор) вращается в неравномерном
воздушном потоке, обусловленном аэродинамическими препятствиями –
крылом, фюзеляжем, силовыми стойками корпуса двигателя и т.п. В этом
случае возбуждается вибрация с частотами ƒ, кратными числу лопастей
(лопаток) z :
                                     f = i z n винта .
      Общий диапазон этих вибраций достаточно широк. Например, для
четырехлопастного винта и восьми гармоник он составляет от 10 до 160 Гц.
Вибрация этого типа является также полигармонической.
      Менее интенсивной, но тоже достаточно опасной является вибрация,
возбуждаемая процессами в газовоздушном тракте. Эта вибрация не связана
жестко с частотой вращения ротора и имеет широкий диапазон частот – от
(0,3…0,6) n рот. сек до 500…5000 Гц.
      Причинами такой вибрации являются вращающийся срыв в
компрессоре, вибрационное горение в камере сгорания, акустические
колебания объемов газа.
      При неблагоприятных условиях интенсивность вибраций, вызванных
процессами в газовоздушном тракте, может превышать интенсивность
роторных вибраций.
      Источники    акустического    шума      двигателя,   как    правило,
аэродинамические. Среди них наиболее интенсивными являются шумы винта
(вентилятора), компрессора, камеры сгорания, турбины, реактивной струи.
      Шумы лопаточных машин (винта, вентилятора, компрессора и турбины)
имеют сплошной спектр с многочисленными дискретными составляющими
(рис. 2.22)

                  интенсивность ш ум а




                           f1               f2    f3 f, Г ц
                                Рис. 2.22