JP2012112383A - ターボ機械翼において運転中に発生する機械的な振動に対して影響を及ぼす方法、該方法を実施するためのターボ機械翼、及び該ターボ機械翼に組み付けるための圧電式の減衰部材 - Google Patents
ターボ機械翼において運転中に発生する機械的な振動に対して影響を及ぼす方法、該方法を実施するためのターボ機械翼、及び該ターボ機械翼に組み付けるための圧電式の減衰部材 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】ターボ機械翼10の機械的な振動エネルギをまず電気的なエネルギに変換し、生じた電気的なエネルギを次に損失熱に変換する、ターボ機械翼において運転中に発生する機械的な振動に対して影響を及ぼす方法において、機械的な振動エネルギを電気的なエネルギに変換するために圧電効果を利用するようにした。
【選択図】図1
Description
Claims (22)
- ターボ機械翼、特にタービン翼(10,26,29)において運転中に発生する機械的な振動に対して影響を及ぼす、特に機械的な振動を減衰又は抑制する方法であって、前記ターボ機械翼(10,26,29)の機械的な振動エネルギをまず電気的なエネルギに変換し、生じた電気的なエネルギを次に損失熱に変換する、ターボ機械翼において運転中に発生する機械的な振動に対して影響を及ぼす方法において、機械的な振動エネルギを電気的なエネルギに変換するために圧電効果を利用することを特徴とする、ターボ機械翼において運転中に発生する機械的な振動に対して影響を及ぼす方法。
- 機械的な振動エネルギを電気的なエネルギに変換するために、少なくとも1つの圧電式の減衰部材(SPE,SPE1,SPE2)を堅固に減衰したいターボ機械翼(10,26,29)に組み付け、該圧電式の減衰部材(SPE,SPE1,SPE2)を前記ターボ機械翼(10,26,29)の機械的な振動により変形させ、電圧を生じさせ、生じた電圧により、接続された電気的な回路網(21)内においてオーム損失熱を発生させる、請求項1記載の方法。
- 前記電気的な回路網が分路(21)としてインダクタンス(L)及びオーム抵抗(R)からなる直列回路を備え、かつ前記圧電式の減衰部材(SPE,SPE1,SPE2)がキャパシタンス(Cp)の形態で電極(24)間に配置される圧電体(22,23)を備えるようにし、結果として生じる振動回路の共振周波数をターボ機械翼(10,26,29)の減衰したい機械的な振動に合わせて調整する、請求項2記載の方法。
- 前記圧電式の減衰部材(SPE,SPE1,SPE2)内の電気的な振動を測定し、かつ前記ターボ機械翼(10,26,29)内の機械的な振動を測定及び監視するために評価する、請求項3記載の方法。
- 前記圧電式の減衰部材(SPE,SPE1,SPE2)を前記ターボ機械翼(10,26,29)に組み付けるために中空室(25,33)を設け、前記圧電式の減衰部材(SPE,SPE1,SPE2)を前記中空室(25,33)内に装入し、該中空室(25,33)において前記ターボ機械翼(10,26,29)に特に素材結合又は機械固定により堅固に連結する、請求項2記載の方法。
- 請求項1から5までのいずれか1項記載の方法を実施するためのターボ機械翼、特にタービン翼(10,26,29)において、前記ターボ機械翼(10,26,29)内に少なくとも1つの圧電式の減衰部材(SPE,SPE1,SPE2)が堅固に組み付けられていることを特徴とする、ターボ機械翼。
- 前記少なくとも1つの圧電式の減衰部材(SPE,SPE1,SPE2)が、電気的な回路網(21)に接続されて、特にオーム抵抗(R)を含む分路(21)により電気的に減衰されている圧電素子(22,23,24)として形成されている、請求項6記載のターボ機械翼。
- 前記電気的な回路網又は前記分路(21)が、オーム抵抗(R)及びインダクタンス(L)からなる直列回路を備える、請求項7記載のターボ機械翼。
- 前記電気的な回路網又は前記分路(21)が、コイル(27)を備える、請求項7又は8記載のターボ機械翼。
- 前記圧電素子(22,23,24)が、圧電体(22,23)及び電極(24)からなるスタックを備える、請求項7から9までのいずれか1項記載のターボ機械翼。
- 前記ターボ機械翼(10,26,29)内に中空室(25,33)が形成されており、該中空室(25,33)内に、少なくとも1つの圧電式の減衰部材(SPE,SPE1,SPE2)が格納されている、請求項6から10までのいずれか1項記載のターボ機械翼。
- 前記少なくとも1つの圧電式の減衰部材(SPE,SPE1,SPE2)が、固有のハウジング(28;28a,b)により包囲されている、請求項11記載のターボ機械翼。
- 前記ハウジング(28)が、上側の部分ハウジング(28a)及び下側の部分ハウジング(28b)から構成されている、請求項12記載のターボ機械翼。
- 前記少なくとも1つの圧電式の減衰部材(SPE,SPE1,SPE2)が、前記ターボ機械翼(10,26,29)に特に素材結合又は機械固定により堅固に連結されている、請求項6から13までのいずれか1項記載のターボ機械翼。
- 前記ターボ機械翼(10,26,29)にわたって分配されて、複数の圧電式の減衰部材(SPE1,SPE2)が、前記ターボ機械翼(10,26,29)に配置されている、請求項6から14までのいずれか1項記載のターボ機械翼。
- 前記少なくとも1つの圧電式の減衰部材(SPE,SPE1,SPE2)が無線で、該圧電式の減衰部材(SPE,SPE1,SPE2)において生じる信号を受信及び評価するための測定装置(34)に接続されている、請求項6から15までのいずれか1項記載のターボ機械翼。
- 請求項6から16までのいずれか1項記載のターボ機械翼(10,26,29)に組み付けるための圧電式の減衰部材(SPE,SPE1,SPE2)において、該圧電式の減衰部材(SPE,SPE1,SPE2)が、電気的な回路網(21)に接続されて、特にオーム抵抗(R)を含む分路(21)により電気的に減衰されている圧電素子(22,23,24)として形成されていることを特徴とする、ターボ機械翼に組み付けるための圧電式の減衰部材。
- 前記圧電素子(22,23,24)が、圧電体(22,23)及び電極(24)からなるスタックを備える、請求項17記載の圧電式の減衰部材。
- 前記電気的な回路網又は前記分路(21)が、オーム抵抗(R)及びインダクタンス(L)からなる直列回路を備える、請求項17又は18記載の圧電式の減衰部材。
- 前記電気的な回路網又は前記分路(21)が、コイル(27)を備える、請求項19記載の圧電式の減衰部材。
- 前記圧電式の減衰部材(SPE,SPE1,SPE2)が、ハウジング(28;28a,b)により包囲されており、該ハウジング(28)が、有利には上側の部分ハウジング(28a)及び下側の部分ハウジング(28b)から構成されている、請求項17から20までのいずれか1項記載の圧電式の減衰部材。
- 前記電気的な回路網に、時間的に可変の抵抗が設けられている、請求項17から21までのいずれか1項記載の圧電式の減衰部材。
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