Resumen

En la prueba de rendimiento de un compresor, se produjo la alarma de sobreesfuerzo de una pala del rotor y se pensó que estaba causada por una sonda de entrada de gran tamaño. Para explicar y evitar la aparición de este fenómeno, se estudian las influencias de la configuración del puntal de la sonda en la deformación por vibración del álabe del rotor del compresor y el correspondiente mecanismo de flujo, utilizando un método de cálculo de acoplamiento fluido-estructura unidireccional. En primer lugar, el puntal de la sonda se simplifica como un cilindro con un diámetro de 10 mm y situado aguas arriba del estator de entrada con la estela del puntal incidiendo en el álabe del estator según la prueba del compresor. A continuación, se consideran tres escenarios: alejar el puntal del álabe del estator en dirección axial, desplazar el puntal a la mitad del paso del estator de forma circunferencial y reducir el diámetro del puntal. Los resultados del análisis muestran que las características de la vibración de las palas están determinadas por la fuerza de excitación en la pala del rotor. En la interacción entre el puntal de gran tamaño y el compresor, además de la fuerza de excitación con la frecuencia de paso del puntal, también se observa una fuerza con una frecuencia más baja, a saber, la frecuencia inducida por el puntal. La amplitud de la fuerza de excitación sobre la pala del rotor depende de la configuración de la sonda. Cuando una de las frecuencias de la fuerza de excitación está cerca de una frecuencia natural de la pala del rotor, ésta resuena, y la amplitud de la deformación de la pala varía con la amplitud de la fuerza de excitación. Para reducir el efecto adverso de la estela del puntal aguas arriba en la vibración de las palas del rotor del compresor, el puntal de la sonda de entrada debe diseñarse con un diámetro más pequeño y colocarse más aguas arriba del estator, de forma que el vórtice de la estela del puntal pase por el paso medio del estator siguiente.

• Materias:Motores (Mecánica) Vehículo espacial Ingeniería Aeronáutica
• Subjects:Engines Space vehicles Aeronautical Engineering
• Palabras claves:fuerza de excitación, pala del rotor del compresor, pala del rotor, pala del estator, mecanismo de flujo correspondiente, la tensión de la pala varía, frecuencia de la fuerza de excitación, influencia de la sonda, vórtice de estela de los puntales, sonda de entrada dimensionada
• Keywords:excitation force, compressor rotor blade, rotor blade, stator blade, corresponding flow mechanism, blade strain varies, excitation force frequency, influence of probe, struts wake vortex, sized inlet probe