- Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi
- Vol: 12 Issue: 1
- Harmonic response analysis of an impeller of a gas turbine engine which modelled by using high entro...
Harmonic response analysis of an impeller of a gas turbine engine which modelled by using high entropy alloy materials
Authors : Serkan Güler
Pages : 54-67
Doi:10.17714/gumusfenbil.889420
View : 11 | Download : 8
Publication Date : 2022-01-15
Article Type : Research
Abstract :Bir gaz türbininin çark tasarımındaki sorunlardan biride dengesiz kütleden meydana gelen harmonik kuvvetin sebep olduğu frekans-gerilme cevabını tahmin etmektir. Oluşabilecek çark kusurlarından kaçınmak için tasarımcılar temel olarak makine parçalarının yüksek hız altındaki gerilme şartlarını belirlemelidirler. Bu araştırma, bir gaz türbini motorunun çarkı için yüksek entropi alaşımlı malzemelerle modellemenin harmonik tepkiler üzerindeki etkilerini ilk kez incelemektedir. Harmonik analizleri gerçekleştirmek için ticari Ansys sonlu eleman paketi kullanılarak bir gaz türbini motorunun bir çarkı için bir sonlu eleman modeli oluşturulmuştur. Sonlu eleman modelinde çark ve şaft sırasıyla katı ve kiriş sonlu elemanları kullanılarak modellenmiştir. Bir gaz türbini motorunun çarkı için farklı yüksek entropi alaşımlarına sahip malzemelerin stres tepkileri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Sonuçlar en yüksek gerilimin, tarama frekansı aralığı boyunca AlCoCrFeNi yüksek entropi alaşımlı malzemede mevcut olduğunu göstermektedir. Ek olarak birinci rezonans frekansları için en yüksek gerilim-yüzde oranı CoCrFeNi yüksek entropi alaşımlı malzemededir. Ayrıca hesaplamalar birinci rezonans frekansları için minimum gerilim-yüzde oranının AlCoCrFeMo0.1Ni yüksek entropili alaşım malzemede olduğunu göstermektedir. Diğer bir bulgu ise ikinci rezonans frekansları için maksimum yüzde oranının CoCrFeNi yüksek entropili alaşımlı malzemede olmasıdır. Ayrıca ikinci rezonans frekansları için en düşük yüzde oranı AlCoCrFeMo0.1Ni yüksek entropi alaşımlı malzemede tespit edilmiştir.Keywords : Sonlu eleman yöntemi, Harmonik analiz, Yüksek entropili alaşımlar, Titreşim