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Zur Berechnung gekoppelter Eigenfrequenzen von Schaufeln axialer Turbomaschinen

  • Otto Kirch
  • Karl Lürenbaum

Part of the Forschungsberichte des Landes Nordrhein-Westfalen book series (FOLANW, volume 1776)

Table of contents

  1. Front Matter
    Pages 1-5
  2. Otto Kirch, Karl Lürenbaum
    Pages 7-7
  3. Otto Kirch, Karl Lürenbaum
    Pages 8-16
  4. Otto Kirch, Karl Lürenbaum
    Pages 17-29
  5. Otto Kirch, Karl Lürenbaum
    Pages 30-60
  6. Otto Kirch, Karl Lürenbaum
    Pages 61-61
  7. Otto Kirch, Karl Lürenbaum
    Pages 63-63
  8. Back Matter
    Pages 65-75

About this book

Introduction

Bei Turbokompressoren und Turbinen treten manchmal unerwartete Schaufel­ brüche in einzelnen Stufen auf. Man kann solche Brüche vermeiden, wenn man ihre Ursachen erkennt und also auch angeben kann, unter welchen Voraussetzungen diese Brüche möglich sind, bzw. durch welche Maßnahmen sie verhindert werden können. Da die thermische und statische Belastung der Schaufeln allein diese Brüche nicht rechtfertigt, müssen dynamische Belastungen die entscheidende Ursache sein. Die Turbinenschaufel ist ein sehr schwingungsanfälliges Gebilde, dessen Bruchgefahr durch Überdimensionierung kaum vermindert wird, denn die Erregerfrequenzen sind manchmal hohe Vielfache der Läuferdrehzahl, so daß eine Eigenfrequenzerhöhung die Resonanzgefahr auch vergrößern kann. Es gilt also zunächst einmal festzustellen, ob die Eigenfrequenzen der Schaufeln mit einem Vielfachen der Rotordrehzahl zusammenfallen. Da die Betriebsdrehzahl der Turbomaschine festliegt, müssen die Schaufeln so ausgelegt werden, daß keine Eigenfrequenz einer Schaufel mit einem Vielfachen der Läuferdrehzahl zusammen­ fällt; Die Erregerfrequenzen können das SOfache der Betriebsdrehzahl erreichen, so daß auch die bis dahin reichenden Oberschwingungen der Schaufel berück­ sichtigt werden müssen. Die Turbinenschaufel ist ein kompliziertes Schwingungsgebilde mit theoretisch unendlich vielen Freiheitsgraden, und ihre Eigenfrequenzen sind nur selten explizit dennierbar. Zur Berechnung müssen also Näherungs- oder Iterations­ verfahren benutzt werden. Im folgenden werden zwei dieser Verfahren näher beschrieben. Die bei diesen Verfahren vorausgesetzten Vereinfachungen werden durch entsprechende Erweiterungen weitgehend eliminiert. Bei der Durchführung der Berechnungen zeigte es sich, daß bei normalen Anforderungen an die Ge­ nauigkeit der Ergebnisse die Rechenarbeit auch mit den modernsten Tischrechen­ maschinen nicht mehr zu bewältigen ist. Daher sind für die Durchführung der Berechnungen digitale elektronische Rechenanlagen erforderlich.

Keywords

Forschung Maschine Torsion Turbomaschine Verfahren

Authors and affiliations

  • Otto Kirch
    • 1
  • Karl Lürenbaum
  1. 1.Institut für Maschinengestaltung und MaschinendynamikRhein.-Westf. Techn. Hochschule AachenDeutschland

Bibliographic information

  • DOI https://doi.org/10.1007/978-3-663-07621-6
  • Copyright Information Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 1966
  • Publisher Name VS Verlag für Sozialwissenschaften, Wiesbaden
  • eBook Packages Springer Book Archive
  • Print ISBN 978-3-663-06708-5
  • Online ISBN 978-3-663-07621-6
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