Dynamik gekoppelter Turbinenschaufeln bei Drehzahlvariabilität

Publikation: Qualifikations-/StudienabschlussarbeitDissertation

Autoren

  • Ferhat Kaptan
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Details

OriginalspracheDeutsch
QualifikationDoktor der Ingenieurwissenschaften
Gradverleihende Hochschule
Betreut von
  • Jörg Wallaschek, Betreuer*in
ErscheinungsortGarbsen
ISBNs (Print)3959005792, 9783959005791
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2021

Abstract

Turbinenschaufeln sind thermisch sowie mechanisch hochbelastete Komponenten einer Turbomaschine. Um Ausfälle infolge einer Ermüdung zu vermeiden, ist eine adäquate Vorhersage der im Betrieb auftretenden mechanischen Spannungen von großer Bedeutung. Die im Betrieb entstehenden Kräfte hängen stark von der Drehzahl der Turbine ab, sodass sich bei einer Änderung der Drehzahl auch der Belastungszustand verändert. Eine große Herausforderung bei der mechanischen Auslegung von drehzahlvariablen Turbinenschaufeln ist daher, die Schwingungsamplituden über den gesamten Drehzahlbereich möglichst gering zu halten.
Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Berechnungsmethodik entwickelt, um das dynamische Verhalten von gekoppelten Turbinenschaufeln über einen weiten Drehzahlbereich vorherzusagen. Neben der Drehzahlabhängigkeit gewisser strukturmechanischer Eigenschaften, wie das stress stiffening, sind bei gekoppelten Schaufeln insbesondere die Kontaktspannungen in den Fügestellen von der Drehzahl abhängig. Zur Validierung des Berechnungsprogramms werden sowohl Stand- als auch Rotationsversuche einer realitätsnahen Turbinenbeschaufelung herangezogen.

Zitieren

Dynamik gekoppelter Turbinenschaufeln bei Drehzahlvariabilität. / Kaptan, Ferhat.
Garbsen, 2021. 122 S.

Publikation: Qualifikations-/StudienabschlussarbeitDissertation

Kaptan, F 2021, 'Dynamik gekoppelter Turbinenschaufeln bei Drehzahlvariabilität', Doktor der Ingenieurwissenschaften, Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover, Garbsen.
Kaptan, F. (2021). Dynamik gekoppelter Turbinenschaufeln bei Drehzahlvariabilität. [Dissertation, Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover].
Kaptan F. Dynamik gekoppelter Turbinenschaufeln bei Drehzahlvariabilität. Garbsen, 2021. 122 S. (Berichte aus dem IDS).
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publisher = "Gottfried Wilhelm Leibniz Universit{\"a}t Hannover Institut f{\"u}r Dynamik und Schwingungen",
school = "Gottfried Wilhelm Leibniz Universit{\"a}t Hannover",

}

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TY - BOOK

T1 - Dynamik gekoppelter Turbinenschaufeln bei Drehzahlvariabilität

AU - Kaptan, Ferhat

N1 - Dissertation

PY - 2021

Y1 - 2021

N2 - Turbinenschaufeln sind thermisch sowie mechanisch hochbelastete Komponenten einer Turbomaschine. Um Ausfälle infolge einer Ermüdung zu vermeiden, ist eine adäquate Vorhersage der im Betrieb auftretenden mechanischen Spannungen von großer Bedeutung. Die im Betrieb entstehenden Kräfte hängen stark von der Drehzahl der Turbine ab, sodass sich bei einer Änderung der Drehzahl auch der Belastungszustand verändert. Eine große Herausforderung bei der mechanischen Auslegung von drehzahlvariablen Turbinenschaufeln ist daher, die Schwingungsamplituden über den gesamten Drehzahlbereich möglichst gering zu halten.Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Berechnungsmethodik entwickelt, um das dynamische Verhalten von gekoppelten Turbinenschaufeln über einen weiten Drehzahlbereich vorherzusagen. Neben der Drehzahlabhängigkeit gewisser strukturmechanischer Eigenschaften, wie das stress stiffening, sind bei gekoppelten Schaufeln insbesondere die Kontaktspannungen in den Fügestellen von der Drehzahl abhängig. Zur Validierung des Berechnungsprogramms werden sowohl Stand- als auch Rotationsversuche einer realitätsnahen Turbinenbeschaufelung herangezogen.

AB - Turbinenschaufeln sind thermisch sowie mechanisch hochbelastete Komponenten einer Turbomaschine. Um Ausfälle infolge einer Ermüdung zu vermeiden, ist eine adäquate Vorhersage der im Betrieb auftretenden mechanischen Spannungen von großer Bedeutung. Die im Betrieb entstehenden Kräfte hängen stark von der Drehzahl der Turbine ab, sodass sich bei einer Änderung der Drehzahl auch der Belastungszustand verändert. Eine große Herausforderung bei der mechanischen Auslegung von drehzahlvariablen Turbinenschaufeln ist daher, die Schwingungsamplituden über den gesamten Drehzahlbereich möglichst gering zu halten.Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Berechnungsmethodik entwickelt, um das dynamische Verhalten von gekoppelten Turbinenschaufeln über einen weiten Drehzahlbereich vorherzusagen. Neben der Drehzahlabhängigkeit gewisser strukturmechanischer Eigenschaften, wie das stress stiffening, sind bei gekoppelten Schaufeln insbesondere die Kontaktspannungen in den Fügestellen von der Drehzahl abhängig. Zur Validierung des Berechnungsprogramms werden sowohl Stand- als auch Rotationsversuche einer realitätsnahen Turbinenbeschaufelung herangezogen.

M3 - Dissertation

SN - 3959005792

SN - 9783959005791

T3 - Berichte aus dem IDS

CY - Garbsen

ER -