utveckling av modeller för dynamiska svarsfunktioner i turbinrotorer

Som nämnts tidigare påverkas rotorns dynamiska beteende även genom själva rotationen.
Centripetalaccelerationen ger bland annat en förstyvande effekt på skivan och bladen.
Speciellt de senare är påverkade av detta genom sin placering. Sådana rotationseffekter
behandlas i avsnittet om rotordynamik.
4.5 Rotorpåverkan från aerodynamisk dämpning
Som konstaterats är den strukturella dämpningen i bliskrotorer förhållandevis liten. Detta gör
att dämpningseffekter från den strömmande gas som omger rotorn, liksom
materialdämpningen, har ett jämförbart inflytande. Denna dämpning kan hänföras till det
aerodynamiska arbete som gasen uträttar på rotorbladen. I denna process finns en
stabilitetsgräns vid en viss frekvens då det aerodynamiska arbetet skiftar tecken från positivt
(energi överförs från gasflödet till strukturen) till negativt (energi tas upp av gasflödet). Det
senare fallet ger aerodynamisk dämpning och det förra fallet kan resultera i oönskad
vibrationsförstärkning, så kallat fladder.
Den aerodynamiska lasten, FA, på ett blad ges i (4.47) genom att integrera det statiska
yttrycket p över bladets yta. Denna yta ges av bladhöjden h och bladets båglängd s.
34
F
A
= h
∫
s
pds
(4.47)
Motsvarande aerodynamiskt arbete WA under en cykel ges av (4.48). Här är T cykeltiden och
vblad bladets hastighet. Enligt ovan definieras detta arbete som positivt då arbete överförs från
gasflödet till strukturen. Negativt arbete medför dämpning.
W
A
= F
T
∫
A
0
v
blad
() t
dt
(4.48)
Vibrationsenergin för ett blad i en enskild mod ges genom ett uttryck för den kinetiska
energin enligt (4.49). I detta uttryck är mm den modala bladmassan och (u0)m den modala
vibrationsamplituden.
1
= ( u ) m
(4.49)
2
2
U mmω
0
Enligt [10] kan ett uttryck för den ekvivalenta viskösa modaldämpningen formuleras som
(4.50).
W A
ζ = (4.50)
4πU