압축기 블레이드 Aeromechanics의 시험적 검증

Experimental Verification of Compressor Blade Aeromechanics

가스터빈 엔진의 구성품 개발단계에서 블레이드의 Aeromechanics 시험은 블레이드 진동설계와 구조 안정성 검증 프로세스 사이에서 중요한 연결 고리를 제공한다. 이 전제에 근거하여 본 연구에서는 NSMS(Non-Intrusive Stress Measuring Systems)를 축류 압축기 구성품 시험리그에 적용하여 Tip Timing 센서가 장착된 단에서 모든 블레이드의 정적/동적 변위를 시험적으로 측정하였다. 진동 특성 분석을 통해 블레이드 고주기 손상을 유발할 수 있는 피로임계위치(Fatigue Critical Location)에서의 진동 응력을 평가하였으며, 공력가진에 의한 비동기 진동응답 및 개별 블레이드 Mistuning 패턴을 제시하였다.

Experimental verification in the rig test stage for component development is a vital link between the aeromechanical design and structural integrity validation process. Based on this premise, Non-Intrusive Stress Measuring System was adopted on the axial compressor test rig to measure the static and dynamic tip deflection of all blades by using tip-timing sensors. Through analyzing vibration characteristics, we evaluated the vibratory stresses seen on the blades fatigue critical location; detected synchronous resonances which are the source of High Cycle Fatigue (HCF) in blades; presented non-synchronous vibration response by aerodynamic excitation and individual blade mis-tuning patterns.