摘要。本文介绍了旋转风扇、压缩机和涡轮叶片诊断的综合方法。关键的低速和高速旋转流体流动机械(风扇、蒸汽涡轮机和航空喷气发动机)面临机械损坏(由异物和侵蚀引起)、腐蚀和其他形式的材料疲劳(LCF、HCF、VHCF、TMF)的风险。叶片质量变化(沉积物的影响)和材料各向异性率导致模态特性变化,这些物体面临危险。为了监测叶片的实际运行状况和技术状态,采用了旋转叶片观察器方法(叶尖定时方法)。受监控的旋转叶片排和磁阻传感器的组合创建了一种编码器,其输出信号同时包含以下信息:- 由空气动力和质量力输入引起的叶片振动;- 瞬时转子转速;- 转子不平衡和振动;- 磁阻传感器与振动和旋转叶片的耦合条件。测量值是叶片到达固定观察者(安装在装配外壳上的磁阻传感器)的时间 (TOA)。TOA 受非周期性(瞬时理想转子转速)和周期性分量(叶片和转子振动)调制。TOA 的测量是通过频率法实现的,可用于典型的计数器卡和 AD/DA 转换器。利用记录(非均匀采样)数据的数值处理来分离 TOA
在欧洲旋翼机空气动力学和声学 (HELISHAPE) 大型合作研究计划的框架内,在 DNW 的开放测试部分进行了参数模型旋翼测试,使用 DLR 的 MWM 测试台和配备先进设计的叶片和两个可更换叶尖的全铰接式 ECF 旋翼的高度仪器化模型。一组叶尖 (7A) 为矩形,另一组 (7ADI) 为后掠抛物线/上反角形状。这项实验研究的目的是评估降噪技术(概念上通过改变旋翼速度、专用叶尖形状和先进的翼型,以及操作上通过确定低噪音 - BVI 最小化下降程序)并验证合作伙伴的空气动力学和声学代码。同时测量了叶片表面声学和气动压力数据以及叶片动力学和性能数据。此外,通过 LLS 流动可视化获得了有关尖端涡流几何形状和叶片涡流错开距离的宝贵信息。简要描述了实验设备、测试程序和测试矩阵。介绍了主要结果,并讨论了两个转子最重要的参数变化趋势。
涡轮叶片运行过程中最常见的缺陷之一是叶尖磨损,这会导致叶片报废。增材制造 (AM) 可以通过激光材料沉积 (LMD,也称为直接能量沉积,DED) 工艺进行修复,从而避免成本高昂的整个叶片更换。由于该应用与工业相关,因此关于 LMD 工艺所用的确切沉积策略和工艺参数的信息非常有限。本研究中使用的叶片几何形状的特点是轮廓横截面在叶片高度上的变化。此外,轮廓围绕其骨架线中心旋转,这称为扭曲。此外,轮廓沿其肌腱线向前缘移动,这称为前扫。首先,确定一组合适的工艺参数,通过这些参数可以制造无孔隙和无裂纹的 IN718 基本探头。为了将这些参数转移到涡轮叶片上,研究了各种工艺策略,这些策略既考虑了敏感的叶片几何形状,也考虑了所用生产系统的运动学。这些策略包括轮廓和舱口轨道的调整、合适的飞入和飞出策略的设计,以及悬垂生产的措施。通过将修复后的叶片与其目标几何形状与光学测量进行比较,可以评估工艺后的形状精度。总之,所用的三维构建策略能够稳定地再现扭曲和前掠,并实现足够的加工余量。因此,所开发的工艺代表了复杂叶片几何形状的叶尖损伤近净形修复的基本解决方案,可应用于其他叶片几何形状。
涡轮叶片运行过程中最常见的缺陷之一是叶尖磨损,这会导致叶片报废。增材制造 (AM) 可以通过激光材料沉积 (LMD,也称为直接能量沉积,DED) 工艺进行修复,从而避免成本高昂的整个叶片更换。由于该应用与工业相关,因此关于 LMD 工艺所用的确切沉积策略和工艺参数的信息非常有限。本研究中使用的叶片几何形状的特点是轮廓横截面在叶片高度上的变化。此外,轮廓围绕其骨架线中心旋转,这称为扭曲。此外,轮廓沿其肌腱线向前缘移动,这称为前扫。首先,确定一组合适的工艺参数,通过这些参数可以制造无孔隙和无裂纹的 IN718 基本探头。为了将这些参数转移到涡轮叶片上,研究了各种工艺策略,这些策略既考虑了敏感的叶片几何形状,也考虑了所用生产系统的运动学。这些策略包括轮廓和舱口轨道的调整、合适的飞入和飞出策略的设计,以及悬垂生产的措施。通过将修复后的叶片与其目标几何形状与光学测量进行比较,可以评估工艺后的形状精度。总之,所用的三维构建策略能够稳定地再现扭曲和前掠,并实现足够的加工余量。因此,所开发的工艺代表了复杂叶片几何形状的叶尖损伤近净形修复的基本解决方案,可应用于其他叶片几何形状。
本规划和能源声明由 Savills UK Limited 代表 Galileo 04 Limited(申请人)编制。它支持根据《1989 年电力法》(《电力法》)第 36 条 (S36) 向苏格兰部长提出的申请,开发一个包含多达 12 台风力涡轮机(每台最大叶尖高度为 200 米 (m))、一个电池储能系统 (BESS)、两个取土坑、现场通道、变电站大院、临时建筑大院、砍伐和重新种植林木、栖息地管理和生物多样性增强以及其他相关基础设施的开发项目,该项目将被称为 Corr Chnoc 风电场,以下简称“拟议开发项目”。
有效的发动机健康监测对于飞机安全至关重要,尤其是对于老化的机器。ITWL 为 TS-11 Iskra 喷气教练机开发了 SNDŁ-1b/SPŁ-2b 诊断系统,该系统自 1993 年以来已在波兰空军成功使用 [1, 2]。该系统具有诊断功能,需要技术人员参与。飞机维护和安全方面的众多好处促使国防部支持开发新的发动机健康监测系统,该系统也基于叶尖正时技术。它的目的不仅仅是升级后继产品,还应使用市场上可用的新技术。该系统订购了两个版本,分别用于 SO-3 涡轮喷气发动机 (TS-11) 和 RD-33 涡轮风扇发动机 (Mig-29)。
图 1 显示了 EC135。该飞机实现了飞机结构和先进技术部件的最佳组合。其中最重要的项目是: 具有蛤壳门和单层地板的后装载能力 混合机身结构(复合材料、金属板) 具有长时间空运行能力的铝合金 MGB 被动隔振系统 [1] 自动控制的可变旋翼速度 [2] 具有数字电子发动机控制(FADEC)的双发动机配置 [3] 在 Turbomeca Arrius 2B(1)和 Pratt & Whitney PW 206 B 发动机之间进行选择 偏航 SAS(单缸)用于 VFR 操作,计划进行双/单飞行员 IFR 认证 [4] 具有高可见度的驾驶舱布局 现代 MMI 技术(Avionique Nouvelle) 无轴承主旋翼系统 具有抛物线叶尖和先进 DM-H3/H4 翼型的复合材料叶片 带不等距叶片的扇翼尾桨(Fenestron) [5]