Gaz türbini motor prototipinde yer alan statik parçaların dinamik davranışının modellenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Burcu SARIGÜL GÜLLE

Danışman: Can Çınar

Özet:

Gaz türbinlerinde motor dinamiği çalışmaları titreşimi ortadan kaldırma/azaltma metodolojileri üzerine yoğunlaşmaktadır. Gaz türbinindeki statik parçalar rulmanlarla rotora bağlandığı için statik parçalardaki titreşimler de rotorun titremesine neden olmaktadır. Motordaki titreşimi yönetebilmek için dönen ve sabit parçaların tasarımı, motorun çalışma koşullarındaki titreşim kaynağını önlemek veya azaltmak üzerine yapılmalıdır. Literatür çalışmalarında daha çok motorlardaki dönen parçaların titreşimi üzerine çalışmalar yer alsa da statik parçalar da motorun çalışmasını etkileyen önemli titreşim kaynaklarındandır. Bu çalışmada motordaki sabit parçaların titreşimi üzerinde durulmuştur. İlk olarak gaz türbinini yansıtacak şekilde ölçeği küçültülmüş bir test düzeneği tasarlanmıştır. Test düzeneği için tasarlanan şaftın çalışma şartlarında moda girecek şekilde statik parçalar tasarlanmıştır. Farklı statik parça tasarımından sonra son tasarımda statik parçalardaki doğal frekanslar şaftın ve sistemin çalışmasını etkileyecek şekilde kurgulanmıştır. HyperWorks programında test düzeneğinin modal analizi gerçekleştirilmiştir. Analiz modelini doğrulamak amacıyla belirlenen revizyon modelindeki statik parçalar üretilerek çekiç testi yapılmış doğal frekanslar modal analiz sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Parça-2 için yapılan değerlendirmede test ve analiz arasındaki doğal frekans farkı %16 olarak tespit edilmiştir. Daha sonra üretilen parçanın tasarımdan farklı olduğu tespit edilmiş ve tasarım güncellenmiştir. Güncellenen tasarımla test sonuçları karşılaştırıldığında doğal frekans farkının %10’dan düşük olduğu gözlemlenmiştir. Diğer üretilen parçaların modal sonuçları ve test sonuçları arasındaki doğal frekans farkı da %10’nun altında olduğu tespit edilmiştir. Yapılan çalışma sonucunda analiz modellerinin doğruluğu sağlanmıştır. Bu çalışmada statik parçaların da şaftı ve sistemin çalışmasını etkileyecek şekilde titreşim kaynağı olduğuna dikkat çekilmiştir.

Anahtar Kelimeler : Gaz türbinleri, statik parça, dinamik analiz, yapısal dinamik, titreşim, deneysel modal analiz