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Coupled Mode Flutter Analysis of Turbomachinery Blades using an Adaptation of the P-K Method

Schuff, Matthias und Chenaux, Virginie (2020) Coupled Mode Flutter Analysis of Turbomachinery Blades using an Adaptation of the P-K Method. In: ASME Turbo Expo 2020: Turbomachinery Technical Conference and Exposition, GT 2020. ASME Turbo Expo 2020, 21.-25. Sep. 2020, Virtual Event. doi: 10.1115/GT2020-14105. ISBN 978-079188419-5.

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Kurzfassung

Current trends in turbomachinery design significantly reduce the mass ratio of structure to air, making them prone to flutter by aerodynamic coupling between mode shapes, also called coupled-mode flutter. The p-k method, which solves an aeroelastic eigenvalue problem for frequency and damping respectively excitation of the aerodynamically coupled system, was adapted for turbomachinery application using aerodynamic responses computed in the frequency domain. A two-dimensional test case is validated against time-marching fluid-structure coupled simulations for subsonic and transonic conditions. A span of mass ratios is investigated showing that the adapted p-k method is able to predict the transition between aeroelastically stable and unstable cascades depending on the mass ratio. Finally, the p-k method is applied to a low mass ratio fan showing that the flutter-free operating range is significantly reduced when aerodynamic coupling effects are taken into account.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/136139/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Coupled Mode Flutter Analysis of Turbomachinery Blades using an Adaptation of the P-K Method
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Schuff, MatthiasMatthias.Schuff (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3276-2539NICHT SPEZIFIZIERT
Chenaux, VirginieVirginie.Chenaux (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9096-182XNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:September 2020
Erschienen in:ASME Turbo Expo 2020: Turbomachinery Technical Conference and Exposition, GT 2020
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1115/GT2020-14105
ISBN:978-079188419-5
Status:veröffentlicht
Stichwörter:turbomachinery, compressor, aeroelasticity, vibration, damping, flutter, coupled mode, mass ratio, lightweight
Veranstaltungstitel:ASME Turbo Expo 2020
Veranstaltungsort:Virtual Event
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:21.-25. Sep. 2020
Veranstalter :The American Society of Mechanical Engineers (ASME)
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Flugphysik (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aeroelastik > Aeroelastische Experimente
Hinterlegt von: Schuff, Matthias
Hinterlegt am:12 Okt 2020 16:06
Letzte Änderung:29 Mär 2023 00:46

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