ИСТИНА

Наиболее часто резонансные колебания лопаток возбуждаются под действием одного из двух механизмов. Первый механизм связан с аэродинамическими неоднородностями малого масштаба, обусловленными обтеканием впереди или сзади стоящих статорных лопаток. Частота возбуждения в этом случае имеет кратность частоты вращения ротора, равную числу вблизи стоящих статорных лопаток. Второй механизм связан с крупномасштабной окружной неравномерностью потока и соответствует низким кратностям частоты вращения. В настоящей работе разработан метод расчета амплитуды резонансных колебаний лопаток компрессора с учетом следов от впереди или сзади стоящего направляющего аппарата без моделирования полной геометрии. Проведено сравнение расчета нестационарных газодинамических нагрузок, действующих на лопатку ротора со стороны аэродинамических неоднородностей обтекания лопаток ближайшего статора с результатами полного трехмерного расчета. Получено хорошее совпадение результатов. Определены два подхода в зависимости от конкретной конфигурации лопаточного венца, как наименее требовательные к размеру расчётной сетки. Проведена валидация разработанного метода на выбранных резонансных режимах по имеющимся экспериментальным замерам амплитуд колебаний лопаток. Также разработан упрощенный метод расчета амплитуд резонансных колебаний лопаток, вызванных гармониками низшей кратности. Были подтверждены ряд гипотез о прохождении крупномасштабных неоднородностей через ступени компрессора, что позволяет эффективно рассчитывать прохождение гармоник неравномерностей входного потока через тракт компрессора и определять амплитуду резонансных колебаний лопаток без моделирования полной геометрии с временными затратами, приемлемыми для серийных расчетов при проектировании двигателя. Проведено сравнение результатов с экспериментальными данными.