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Rotordynamik Turboantriebsstrangs

Rotordynamik

Rotordynamik eines Turboantriebsstrangs

In einem neu konzipierten Turboantriebsstrang soll eine Lamellenkupplung zwischen Turbine und Turboverdichter eingesetzt werden. Bei der Kupplungsauslegung muss insbesondere der Einfluss auf das rotordynamische Verhalten des Gesamtstranges berücksichtigt werden.

Zur Analyse des Antriebsstranges wurde ein von ISMB entwickeltes Rotordynamikprogramm eingesetzt, welches die Funktionalitäten der Standard-FEM-Software um die Einflüsse der Kreiselwirkung und der drehzahlabhängigen und im Allgemeinen asymmetrischen Steifigkeits- und Dämpfungsmatrizen von Gleitlagern erweitert.

Zunächst wurden die Turbine und der Turboverdichter als Einzelkomponenten modelliert. Dabei wurden die Ergebnisse der kundenseitig ausgeführten rotordynamischen Untersuchungen der Einzelkomponenten exakt reproduziert.

Anschließend wurde das Modell um die Lamellenkupplung erweitert. Es zeigte sich, dass die Kupplung bereits deutlich unterhalb ihrer ersten Biegekritischen einen nennenswerten Einfluss auf die Lage der Eigenfrequenzen, insbesondere aber auf das Dämpfungsverhalten des Gesamtstranges hat.

Durch eine gezielte Optimierung des Kupplungsspacers und der Anschlussadapter konnte ein Kupplungsdesign ermittelt werden, bei welchem alle Transversalmoden des Gesamtstranges, deren Eigenfrequenzen in der Nähe der Betriebsdrehfrequenz liegen, ausreichend gedämpft werden. Zudem liegt keine Torsionsresonanz des Gesamtstranges im Betriebsdrehzahlbereich.

Lesen Sie hierzu unseren ausführlichen Artikel.

© ISMB Dautermann GmbH