Bøger af Otto Kirch

Bei Turbokompressoren und Turbinen treten manchmal unerwartete Schaufel- bruche in einzelnen Stufen auf. Man kann solche Bruche vermeiden, wenn man ihre Ursachen erkennt und also auch angeben kann, unter welchen Voraussetzungen diese Bruche moglich sind, bzw. durch welche Manahmen sie verhindert werden konnen. Da die thermische und statische Belastung der Schaufeln allein diese Bruche nicht rechtfertigt, mussen dynamische Belastungen die entscheidende Ursache sein. Die Turbinenschaufel ist ein sehr schwingungsanfalliges Gebilde, dessen Bruchgefahr durch Uberdimensionierung kaum vermindert wird, denn die Erregerfrequenzen sind manchmal hohe Vielfache der Lauferdrehzahl, so da eine Eigenfrequenzerhohung die Resonanzgefahr auch vergroern kann. Es gilt also zunachst einmal festzustellen, ob die Eigenfrequenzen der Schaufeln mit einem Vielfachen der Rotordrehzahl zusammenfallen. Da die Betriebsdrehzahl der Turbomaschine festliegt, mussen die Schaufeln so ausgelegt werden, da keine Eigenfrequenz einer Schaufel mit einem Vielfachen der Lauferdrehzahl zusammen- fallt; Die Erregerfrequenzen konnen das SOfache der Betriebsdrehzahl erreichen, so da auch die bis dahin reichenden Oberschwingungen der Schaufel beruck- sichtigt werden mussen. Die Turbinenschaufel ist ein kompliziertes Schwingungsgebilde mit theoretisch unendlich vielen Freiheitsgraden, und ihre Eigenfrequenzen sind nur selten explizit dennierbar. Zur Berechnung mussen also Naherungs- oder Iterations- verfahren benutzt werden. Im folgenden werden zwei dieser Verfahren naher beschrieben. Die bei diesen Verfahren vorausgesetzten Vereinfachungen werden durch entsprechende Erweiterungen weitgehend eliminiert. Bei der Durchfuhrung der Berechnungen zeigte es sich, da bei normalen Anforderungen an die Ge- nauigkeit der Ergebnisse die Rechenarbeit auch mit den modernsten Tischrechen- maschinen nicht mehr zu bewaltigen ist. Daher sind fur die Durchfuhrung der Berechnungen digitale elektronische Rechenanlagen erforderlich.