کاهش دامنه ارتعاشات سیستم دیسک- پره با استفاده از جاذب انرژی نصب‌شده روی دیسک

Abstract

در این مقاله کاربرد جاذب خطی ارتعاشی غیرفعال در کاهش غیرمستقیم ارتعاشات پره با نصب آن روی دیسک سیستم دیسک- پره بررسی می شود. جاذب از طریق کوپلینگ سازه‌ای دیسک با پره، انرژی ارتعاشی پره را دریافت و توسط میراگر خطی خود تلف می‌کند. به واسطه تقارن سیکلی سیستم، طی تبدیل سیکلیک از مختصات فیزیکی به مودال، تعداد درجات آزادی مورد نیاز برای تحلیل به تعداد موجود در یک سکتور کاهش می‌یابد. برای مطالعه تحلیلی، از مدل کاهش مرتبه یافته در محدوده فرکانسی مطالعه سیستم استفاده می‌شود. فرکانس‌های طبیعی و پاسخ اجباری سیستم با حل معادله مشخصه و معادلات ماتریسی سیستم به دست می‌آید. دیسک- پره توربین بخاری نمونه، شامل ۲۵۹پره است که در ۳۷ مجموعه ۷تایی دور دیسک نصب شده‌اند. پره‌های هر مجموعه با شراد نوک پره به هم متصل هستند. از تحلیل المان محدود مدل سیکلیک در دور rpm۳۰۰۰ برای استخراج مودهای طبیعی و ترسیم دیاگرام فرکانسی استفاده می‌شود. برای مودهای اول و دوم مدل کاهش مرتبه یافته دو درجه آزادی شناسایی می‌شود. امکان رزونانس در ناحیه پس‌زنی فرکانسی دو مود در قطر ساکن سوم، به واسطه نزدیکی به خط تحریک وجود دارد لذا به تعداد مجموعه‌های پره، جاذب خطی انرژی روی دیسک نصب می‌شود. با استفاده از روابط دن هارتوگ پارامترهای بهینه اولیه برای مود اول و دوم تعیین شد که تا حدودی توانستند ارتعاشات سیستم را کاهش دهند و از پارامترهای آنها در بهینه‌سازی بعدی استفاده شد. با بهینه‏سازی، محدوده و میزان کاهش ارتعاشات نسبت به حالت‏های معیار دن‌هارتوگ به خصوص در مود دوم بهتر شده است.