轴向间距变化及涂层对高压涡轮叶片振动的影响

作者：程前; 王虎; 沈莲; 张根; 赖巍; 曹正

来源：振动与冲击, 2023, 42(09): 322-338.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2023.09.037

• 高压涡轮
• 轴向间距
• 涂层
• 非定常流场
• 快速傅里叶变换(FFT)
• 振动响应

为了研究不同轴向间距及涂层对涡轮叶片振动响应的影响，采用SST(shear stress transportation)湍流模型对高压涡轮导叶尾迹作用下的某高压涡轮转子叶片非定常流动进行数值模拟。通过对时域叶片表面压力载荷进行快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)频域分解获取激振力的谐波分量，建立了三维非定常流场激励下特定振动模态的涡轮叶片强迫响应分析模型，利用压力扰动均方根有效值作为气动激励强度的量化参数以及获取流场激励下的叶片幅值响应，对比了不同轴向间距、考虑有无涂层的叶片振动响应差异。结果表明：在保持进气条件不变时，存在叶片振动响应幅值随轴向间距的增加而减弱的趋势，即轴向间距的增加能有效降低叶片的振动应力；叶片涂层亦有助于降低叶片的振动响应幅值。

• 单位
  自动化学院; 安徽大学