Please use this identifier to cite or link to this item: http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/67948
Title: Investigation of Non-linear Reactions in Rotors’ Bearing Supports of Turbo-pump Units for Liquid Rocket Engines
Other Titles: Дослідження нелінійних реакцій підшипникових опор роторів турбонасосних агрегатів рідинних ракетних двигунів
Authors: Павленко, Іван Володимирович
Павленко, Иван Владимирович
Pavlenko, Ivan Volodymyrovych
Симоновський, Віталій Іович
Симоновский, Виталий Иович
Symonovskyi, Vitalii Iovych
Дем`яненко, Марина Миколаївна
Демьяненко, Марина Николаевна
Demianenko, Maryna Mykolaivna
Pitel’, J.
Verbovyi, A.Ye.
Keywords: Ansys Workbench
axial preloading
centrifugal force
contact interaction
finite element analysis
numerical simulation
remote force
stiffness characteristic
попереднє осьове навантаження
відцентрова сила
контактна взаємодія
скінченноелементний аналіз
числове моделювання
віддалена сила
характеристики жорсткості
Issue Year: 2018
Publisher: Sumy State University
Citation: Investigation of Non-linear Reactions in Rotors’ Bearing Supports of Turbo-pump Units for Liquid Rocket Engines [Текст] / I.V. Pavlenko, V.I. Simonovskiy, J. Pitel’ [et al.] // Журнал інженерних наук. - 2018. - Т. 5, № 1. - C. D6-D14. - DOI: 10.21272/jes.2018.5(1).d2.
Abstract: This paper is aimed at refinement of the computational model of the turbopump rotor systems associated taking into consideration the effect of rotation of moving parts and compliance of bearing supports elements. The up-to-date approach for investigation of non-linear reactions in rotor’s bearing supports is proposed for turbo-pump units for liquid rocket engines. Five models for modelling contact interaction are investigated, and comparative bearing stiffness characteristics are given. The geometry of the housing and corresponding design scheme are set for each support due to the assembly drawing of the turbopump unit. Rotation of the shaft is taking into account by applying corresponding inertial forces to the inner cage of the bearing. Experimental points of the dependence “load – displacement” as the diagram “F – v” are built by the calculated points as an array of numerical simulation data, obtained by the ANSYS software. As a result of numerical simulation, including loading of the bearing support on the scheme “remote force” in a wide range of rotor speeds, the corresponding displacements are determined. The brandnew approach for evaluation of bearing stiffness coefficients is proposed based on the linear regression procedure. As a result, the obtained values of coefficients are summarized and approximated by the quadratic polynomials.
Стаття присвячена уточненню числової моделі дослідження роторних систем турбонасосних агрегатів рідинних ракетних двигунів, що базується на урахуванні обертання валопроводу та податливості елементів підшипникових опор. Запропоновано сучасний підхід до дослідження нелінійних реакцій у підшипниках опорах роторів турбонасосних агрегатів рідинних ракетних двигунів. Досліджено п'ять моделей контактної взаємодії та представлено відповідні порівняльні характеристики жорсткостей підшипникових опор. Врахована геометрія корпуса та складена відповідна конструкційна схема для кожної опори, що базується на складальному кресленні турбонасосного агрегату. Урахування обертання вала здійснено шляхом прикладання сил інерції до внутрішньої обойми підшипника. Побудовано експериментальні точки залежності "навантаження-переміщення" як діаграми "F - v" за допомогою розрахованих даних як масиву результатів моделювання, отриманих із застосуванням програмного комплексу ANSYS. У результаті чисельного моделювання, у тому числі навантаження опорного підшипника за схемою "віддалена сила" в широкому діапазоні частот обертання ротора, визначені відповідні радіальні переміщення. Запропоновано новий підхід до оцінки коефіцієнтів жорсткості підшипників на основі процедури лінійної регресії. У результаті отримані значення коефіцієнтів, що апроксимуються поліномами другої степені.
URI: http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/67948
Type: Article
Appears in Collections:Журнал інженерних наук

Views
Other4
Downloads
No available statistics


Files in This Item:
File Description SizeFormatDownloads 
JES_2018_01_D6-D14.pdf1.83 MBAdobe PDF0Download


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.