Analiza uszkodzeń eksploatacyjnych oraz ich wpływ na pracę powierzchni kontaktowych w stopniu sprężarki osiowej *

Analysis of operational damage and their impact on the work of the contact surfaces in the axial compressor stage

Author: Adam Kozakiewicz, Olga Grzejszczak

Mechanik nr 07/2018 - Napędy i sterowanie

STRESZCZENIE: W trakcie eksploatacji elementy wirujące lotniczych silników turbinowych są narażone na liczne uszkodzenia, wynikające z trudnych warunków pracy tych podzespołów. W artykule przedstawiono przykładowe awarie silników lotniczych, spowodowane uszkodzeniami elementów sprężarki. Przeanalizowano wpływ wybranych uszkodzeń w obszarze pióra łopatki na pracę powierzchni kontaktowych w części wieńcowej tarczy i zamka łopatki oraz wyznaczono rozkłady naprężeń i ciśnień dla różnych zakresów pracy silnika. Analizy numeryczne wykonano z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS.

SŁOWA KLUCZOWE: silnik turbinowy, uszkodzenia elementów wirujących, analiza naprężeń

ABSTRACT: During the operation, rotating parts of aircraft turbine engines are exposed on different types of damage. These damages mostly ensure from the difficult work conditions of this components. The article presents examples of failure of aircraft engines resulting from damage to the compressor elements. The influence of exemplary damages in the area of the blade on the work of contact surfaces in the disk rim part and the blade footer was analyzed. The distribution of stresses and pressures was determined on assuming different ranges of rotational speed as well. Numerical analyzes were performed using the ANSYS software.

KEYWORDS: turbine engine, damage of rotating parts, stress analysis

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

Rygiel P., Obrocki W., Sieniawski J. “Numerical vibration analysis of turbine engine compressor blades depending on geometry and position of the damage”. Advances in Manufacturing Science and Technology. 41, 1 (2017): s. 43–55.
Obrocki W., Setkowicz A. i in. „Wpływ uszkodzenia krawędzi natarcia łopatek sprężarki silnika lotniczego na ich wytrzymałość zmęczeniową”. Mechanik. 3 (2018): s. 205–209.
Witek L. “Vibration analysis for detecting failure of compressor blade”. Engineering Failure Analysis. 25, 1 (2012): s. 211–218.
Yanling Li, Abdulnaser Sayma. “Effects of blade damage on the performance of a transonic axial compressor rotor”. ASME. Turbine Technical Conference and Exposition. Vol. 8, 2012: s. 2427–2437.
Guan Yupu, Zhao Zhenhua i in. “Foreign object damage to fan rotor blades of aeroengine. Part II: Numerical simulation of bird impact”. Chinese Journal of Aeronautics. 21 (2008): s. 328–334.
Kozakiewicz A. „Analiza uszkodzeń turbinowych silników odrzutowych”. Prace Instytutu Lotnictwa. 213, 22 (2011): s. 224–234.
Szczepankowski S., Szymczak J. „Wpływ zapylonego otoczenia na charakterystyki i parametry pracy lotniczych silników turbinowych”. Journal of KONBiN. 17, 1 (2011): s. 257–268.
www.avherald.com.
“MID Annual Safety Report”. MID Annual Safety Report Team, Second Meeting (MID–ASRT/2), ICAO, 2018.
“Aviation Occurrence Categories, Definitions and Usage Notes (4.2)”. Montreal: Common Taxonomy Team, ICAO, 2011.