İTÜDERGİSİ/d, Cilt 9, Sayı 2 (2010)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Rotor-pala sistemlerinde mil burulma-pala eğilme bağlaşık titreşimleri

Gökhan BULUT, Özgür TURHAN

Özet


Uçak ve helikopter pervaneleri, kompresörler, turbomakinalar gibi önemli uygulamalara sahip olmaları nedeniyle rotor–pala sistemlerinin dinamiği, özellikle de titreşimleri önemli bir araştırma konusudur. Anılan uygulama alanlarında prototip geliştirme ve test maliyetlerinin yüksek, hizmete alınma sonrasında ortaya çıkan hasarların sonucunun ise genellikle gerçek bir felaket olması nedeniyle bu sistemlerin çalışma koşullarında sahip olacakları titreşim karakteristiklerinin daha tasarım aşamasındayken gerçeğe uygun olarak öngörülebilmesi büyük önem taşır. Bu çalışmada, her kademesinde birden çok özdeş pala taşıyan, tek ve çok kademeli rotor–pala (mil–disk–pala) sistemleri ele alınmış ve mil burulma titreşimleriyle, palaların dönme düzlemi içerisindeki eğilme titreşimlerinin bağlaşıklığına ilişkin bir inceleme gerçekleştirilmiştir. Bu yapılırken, Euler–Bernouilli kirişi olarak göz önüne alınan palaların Galerkin yöntemi ile, burulma elastikliğine sahip milin ise sonlu elemanlar yöntemi ile modellendiği karma bir modelleme yöntemi önerilmiş ve uygulanmıştır. Yöntem, ele alınan sistemin nispeten düşük serbestlik dereceli bir modelle başarılı bir şekilde mo-dellenmesini sağlamış ve modele ilişkin özdeğer problemi analitik olarak geliştirilerek, birbirinden bağımsız, çok düşük boyutlu, “mil burulma–pala eğilme bağlaşık modları” ve “rijid mil modları” adı verilen ve iki farklı mod şekli sınıfına karşılık gelen alt problemlere ayrılmıştır. Bu alt problemlerin incelenmesiyle bağlaşıklığın, ele alınan sistemlerin doğal frekansları ve titreşim biçimleri üzerindeki ciddi etkileri gösterilmiş ve bazı sistem parametrelerinin titreşim davranışı üzerindeki etkileri ortaya konmuştur.

 

Anahtar Kelimeler: Rotor–pala sistemleri, turbomakinalar, bağlaşık titreşimler.


Tam Metin: PDF