Výzkum nestabilit dynamického stall flutteru a jejich následků na aplikace turbostrojů pomocí matematických, numerických a experimentálních metod
Cíle projektu
Navržený projekt je zaměřen na výzkum aeroelastických nestabilit vznikajících u turbostrojů v důsledku nestacionárního proudění v lopatkových kaskádách. Z nestabilit bude pozornost soustředěna zejména na subsonický dynamický stall flutter, jež se často vyskytuje u lopatkových kol nízkotlakých parních turbín. Z hlediska strukturální dynamiky je naším cílem se zabývat i následky, tj. časovým a prostorovým šířením, flutteru na celá lopatková kola po jeho vzniku. Pro popis stall flutteru u lopatkových kaskád budou proto vyvinuty matematické a semi-analytické modely založené na experimentálních pozorováních. Matematické modely aeroelasticity budou založeny na dvou různých numerických přístupech. Jeden na bázi střední přesnosti určený pro rychlé výpočty rozsáhlejších modelů a druhý s vysokou přesností pro podrobné výpočty mechaniky tekutin menších modelů lopatkových kaskád ve 2D i 3D. Výpočetní modely budou ověřovány experimenty. Výsledky experimentů a numerického modelování budou sloužit k hlubšímu porozumění a popisu subsonického dynamického stall flutteru v turbostrojích.
Klíčová slova
Aeroelastic instabilitysubsonic dynamic stall flutterboundary elementspanel methodsdiscontinuous Galerkin methodreduced order modelturbomachineryblade cascadesteam turbine
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
SGA0202000001
Hlavní účastníci
Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
20-26779S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Study of dynamic stall flutter instabilities and their consequences in turbomachinery application by mathematical, numerical and experimental methods
Anotace anglicky
Proposed project is aimed at a study of aeroelastic instabilities arising in turbomachinery due to unsteady flows in blade cascades. The main attention will be paid to the subsonic dynamic stall flutter as one of instabilities which often encounters in low pressure steam turbine blade wheels. From the structural dynamic point of view we will deal with consequences, i.e. time and space spreading, of the flutter on the wheel after its origin. Therefore, mathematical and semi-analytical models based on the experiment will be developed for description of the stall flutter. Aeroelastic mathematical models will be based on two different numerical approaches. The first a medium fidelity for fast calculations of larger models and the other a high fidelity for detail computation of fluid dynamics model of smaller models of 2D and 3D blade cascades. Computational models will be validated by experimental results. Furthermore, the results of experiment and numerical models will help to the description and deeper understanding of the subsonic dynamic stall flutter in turbomachinery.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
20302 - Applied mechanics
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)GB - Zemědělské stroje a stavby
JQ - Strojní zařízení a nástroje
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2020
Ukončení řešení
31. 12. 2022
Poslední stav řešení
—
Poslední uvolnění podpory
12. 4. 2022
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP23-GA0-GA-R
Datum dodání záznamu
26. 6. 2023
Finance
Celkové uznané náklady
8 820 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
8 820 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
8 820 tis. Kč
Statní podpora
8 820 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Applied mechanics
Doba řešení
01. 01. 2020 - 31. 12. 2022