الگوریتم چینش بهینه پره‌های توربین با در نظر گرفتن نامیزانی اولیه دیسک

Abstract

در توربین‌ها، وجود نامیزانی در روتور می‌تواند سبب کاهش بازدهی، فرسایش زودهنگام قطعات و ایجاد خسارات شود. نابالانس بودن روتور ممکن است ناشی از اختلاف جرم و مکان مرکز جرم پره‌ها نسبت به حالت ایده‌آل، نامیزانی خود دیسک و همچنین ناشی از تفاوت جرم و توزیع غیر‌یکنواخت سایر قطعات سوار بر روتور نظیر شیم‌ها باشد. پیش از بالانس دینامیکی روتور، ابتدا پره‌ها و سایر قطعات به گونه‌ای چیده می‌شوند که مجموعه دیسک و قطعات سوار بر آن کمترین نامیزانی استاتیکی ممکن را داشته باشند. بدین منظور، ابتدا ممان پره‌ها و سایر قطعات اندازه‌گیری شده و چینشی تعیین می‌گردد که کمترین نامیزانی هر ردیف از روتور را در پی داشته باشد. الگوریتم‌هایی برای یافتن چینشی از پره‌ها که نامیزانی کمی داشته باشند پیشنهاد شده است. با این حال چون در این الگوریتم‌ها وجود نامیزانی اولیه خود دیسک و تفاوت جرم و توزیع غیریکنواخت سایر قطعات نظیر شیم‌ها در نظر گرفته نمی‌شود ممکن است مجموعه روتور همچنان نامیزانی قابل توجهی داشته باشد. در این مقاله روشی ارائه شده است که در آن چینشی برای پره‌ها و شیم‌ها (در صورت وجود) به دست می‌آید که نامیزانی دیسک را نیز خثنی کرده و سبب می‌شود که هر ردیف از روتور نامیزانی بسیار کمی داشته باشد. نتایج این الگوریتم با دیگر روش‌های موجود و همچنین با دو مورد پره‌چینی دو شرکت معتبر مقایسه شده است. نامیزانی چینش به دست آمده از الگوریتم ارائه شده 10 برابر کمتر از کمترین نامیزانی قابل دستیابی با روش‌های دیگر بوده، برای دو مورد مذکور تا 108 برابر بهبود یافته است.