Experimental research on flutter excitation function in turbomachinery
Project goals
Aim of this project is to improve understanding of blade flutter in turbomachines. Based on experience of the project applicant at NASA GRC, a new quasi-stationary method is proposed, relying on the assumption that the dynamically induced pressure bursts due to blade oscillations are noticeably weaker than the blade load variations due to changes of the blade incidence angle. The range of Strouhal numbers, where this assumption is valid, will be verified by correlating a series of stationary measurements and CFD simulations at gradually increasing blade pitching angle with dynamic data obtained on an oscillating blade. Current modular test section will be adapted in order to allow using driving mechanism for forced oscillations of an instrumented blade cascade. This will make possible to measure unsteady pressure load on the blade surface and flow velocity in the wake. The new method will allow to simply estimate unsteady aerodynamic load on blades in turbomachines that leads to blade aeroelastic instability (flutter), which causes blade failures and severe damage in turbomachinery.
Keywords
flutterblade cascadeforced oscillationsturbinesubsonic flowexperimentCFDsupersonic flow
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202000001
Main participants
Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
20-11537S
Alternative language
Project name in Czech
Experimentální výzkum budicí funkce flutteru v turbostrojích
Annotation in Czech
Projekt má za cíl prohloubit porozumění flutteru lopatek turbostrojů. Na základě dlouholetých zkušeností navrhovatele projektu v oboru flutteru z NASA GRC je navržena nová kvazistacionární metoda předpovědi flutteru, která předpokládá, že přírůstek tlaku vybuzený dynamikou pohybu lopatky je podstatně menší než změna statického zatížení v důsledku periodicity úhlu náběhu. Rozsah platnosti tohoto předpokladu bude ověřen v oblasti realistických pracovních Strouhalových čísel formou korelací mezi experimentálními daty ze statických měření v kombinaci s výsledky CFD simulací a daty naměřenými na kmitající lopatce. Za tímto účelem se upraví stávající modulární měřicí prostor, aby umožnil zabudování náhonu nuceného kmitání speciálně instrumentovaných lopatek a bylo tak možné měřit nestacionární tlakové aerodynamické zatížení kmitající lopatky společně s charakteristikou nestacionárního úplavu. Navržená metodika umožní jednodušší předpověď budící funkce flutteru nových lopatek tak, aby se výrazně omezil vznik flutteru s následnými škodami na turbostrojích.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2020
Realization period - end
Jun 30, 2023
Project status
—
Latest support payment
Apr 1, 2023
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-GA0-GA-R
Data delivery date
May 21, 2024
Finance
Total approved costs
7,462 thou. CZK
Public financial support
7,462 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
7 462 CZK thou.
Public support
7 462 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Mechanical engineering
Solution period
01. 01. 2020 - 30. 06. 2023