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Vortrag

Aktive Steuerung der Folienkrümmung in aerodynamischen Folienlagern mittels Flächenaktuatoren

Mittwoch (21.06.2017)
14:50 - 15:10 Uhr
Bestandteil von:


Aerodynamische Folienlager eignen sich als Lager für kleinere, hochtourige Rotoren, z.B. in Kühlturbinen, Kleingasturbinen oder Abgasturboladern. Die erforderliche Lagertragkraft wird durch einen aerodynamischen Druckaufbau im jeweiligen konvergenten Schmierspalt erzeugt. Die Verwendung von Luft oder des gasförmigen Arbeitsmediums der Turbomaschine führt – im Vergleich mit entsprechenden Ölgleitlagern – zu deutlich geringeren Reibungsverlusten im Schmierspalt und ermöglicht eine einfache und preisgünstige Lagerkonstruktion.

Für einen möglichst verschleißfreien Betrieb des radialen Folienlagers ist eine niedrige Abhebedrehzahl anzustreben, was am besten durch eine zylindrische (nicht profilierte) Lagerbohrungskontur, dem üblichen Radialspiel zwischen 1 und 3 Promille des Lagerradius und ausreichende Lagerbreite erreicht werden kann.

Bei sehr hohen Drehzahlen neigen die aerodynamischen Lager mit kreisförmiger Lagerkontur allerdings zur Instabilität. Die Stabilitätsgrenze (Drehzahlgrenze) lässt sich hier durch Profilierung der Lagerkontur deutlich erhöhen.

Diese Beobachtung führte auf die Grundidee eines formvariablen Folienlagers, bei dem je nach Betriebsbedingungen die Lagerbohrungskontur über an den Folien applizierte Flächenaktuatoren verändert wird.

In diesem Beitrag werden die für die aktive Einstellung der Folienkrümmung wesentlichen Größen wie Foliendicke der Lagersegmente und Aktuatorspannung in Bezug auf die Änderung des Krümmungsradius untersucht und mit numerischen Ergebnissen aus FEM Simulationen verglichen.

 

Sprecher/Referent:
Hossein Sadri
Technische Universität Braunschweig
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Henning Schlums
    Technische Universität Braunschweig
  • Pirmin Kruse
    Technische Universität Braunschweig
  • Prof. Dr. Michael Sinapius
    Technische Universität Braunschweig