بررسی تأثیر میزان انعطاف پذیری کوپلینگ بر استقلال عملکرد استاتیکی و دینامیکی روتورها در یک زنجیره ی توربوکمپرسوری

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-10 (10) اصل مقاله (670.55 K)

کد مقاله : 1005-ISAV2023 (R1)

¹میثم عباسی گزنق؛ ²جواد رجبی

¹ایران، تهران، شرکت توربوکمپرسور تک خاورمیانه، 18341، واحد اجزای دوار

²ایران، تهران، شرکت توربوکمپرسور تک خاورمیانه،18341، واحد اجزای دوار

به منظور اطمینان از عملکرد ارتعاشی ماشین‌آلات دوّار، پیش‌بینی دقیق سرعت‌های بحرانی سیستم روتور-تکیه‌گاه از اهمیت بسزایی برخوردار است. یکی از چالش‌های اصلی در مسیر طراحی و تحلیل اجزای یک زنجیره توربوکمپرسوری، اطمینان از صحت نتایج تحلیل جداگانه روتورها و سنجش خطای عدم تحلیل زنجیره به صورت پیوسته می‌باشد. طبق توصیه‌ی استاندارد API 684 به منظور تحلیل روتوردینامیکی زنجیره‌های دارای کوپلینگ‌ انعطاف‌پذیر، مدل‌سازی دینامیک عرضی هر روتور به طور مستقل و تنها با در نظر گرفتن اثر اینرسی کوپلینگ کفایت کرده و نیازی به تحلیل کل زنجیره به صورت پیوسته نیست. در این مقاله نیروهای استاتیکی تکیه‌گاه و سرعت‌های بحرانی برای یک کیس استادی صنعتی در دو حالت تحلیل هر روتور به صورت جداگانه و تحلیل زنجیره به صورت پیوسته، بررسی شده و میزان خطای فرض در نظر نگرفتن سفتی کوپلینگ استخراج گردیده است. طبق نتایج به دست آمده، بیشینه‌ی خطا در نیروهای استاتیکی 5.5 درصد و در سرعت‌های بحرانی 3.3 درصد می‌باشد. همچنین با در نظر گرفتن حالت‌های مختلف سفتی المان انعطاف‌پذیر کوپلینگ، میزان تأثیر انعطاف‌پذیری کوپلینگ بر مستقل‌سازی رفتار استاتیکی و دینامیکی روتورها از یکدیگر بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که در حالت سفتی خمشی صفر (المان پین)، بیشینه‌ی خطا در نیروهای استاتیکی 0.5 درصد و در سرعت‌های بحرانی 1.6 درصد است در حالی که در حالت عدم وجود المان انعطاف‌پذیر (المان تیر)، بیشینه‌ی خطا در نیروهای استاتیکی 35 درصد و در سرعت‌های بحرانی 9.6 درصد می‌گردد.

کوپلینگ‌ انعطاف‌پذیر؛ دینامیک عرضی؛ نیروی استاتیکی تکیه‌گاه؛ سرعت‌های بحرانی

Rotating Machinery

1. Wen Jeng Chen, Practical rotordynamics and fluid film bearing design, CreateSpace, 2015.
2. John Mancuso, Joe Corcoran, "What are the differences in high performance flexible couplings in turbomachinery?", Proceedings of the thirty-second turbomachinery symposium, 2003.
3. Giancarlo Genta, Dynamics of Rotating Systems, Springer, 2005.
4. API 684, Standard paragraphs rotordynamic tutorial, 2010.
5. R. G. Kirk, R. E. Mondy, R. C. Murphy, "Theory and guidelines to proper coupling design for rotor dynamics considerations", Journal of Vibration, Acoustics, Stress, and Reliability in Design, Vol. 106/129 (1984).