search query: @keyword dynamiikka / total: 18
reference: 2 / 18
« previous | next »
Author:Räisänen, Pia
Title:Puhaltimen massaepätasapainon aiheuttaman värähtelyvasteen minimointi
Minimizing the mass unbalance response of a fan
Publication type:Master's thesis
Publication year:2013
Pages:58 + [25]      Language:   fin
Department/School:Rakennustekniikan laitos
Main subject:Talonrakennustekniikka   (Rak-43)
Supervisor:Puttonen, Jari
Instructor:Porkka, Esa
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto     | Archive
Keywords:rotor dynamics
hydrodynamic journal bearings
response
fan
ANSYS
mass unbalance
roottori
dynamiikka
hydrodynaamiset liukulaakerit
värähtely
puhallin
ANSYS
massaepätasapaino
Abstract (eng): Harmful vibrations can decrease the lifespan of a rotor or even restrain its usage.
One method of reducing these vibrations is to increase the damping of the system.
This method of damping could be augmented either by additional dampers or bearings.
The aim of this thesis was to investigate the effect of damping 011 the fan response when utilizing hydrodynamic bearings.

This thesis examines the theoretical background of rotor dynamics in which the equations of motion were determined by beginning with energy principles.
Furthermore, the main principles of the hydrodynamic bearings are introduced as well as the idea of modelling the bearings with spring-and damping constants.
The formulation for the finite element method is also briefly presented including a solution method for solving the eigenvalues of the system.

The fan was modelled utilizing two finite element method based software: ANSYS and XLRotor.
The natural frequencies of the fan were solved in the specific frequency range.
The response of the fan caused by mass unbalance was calculated both when supported by pins as well as when supported by a few different types of hydrodynamic journal bearings.
The calculated responses were compared with each other.

The calculated responses indicated that bearings could increase damping in the system, thus decreasing or removing detrimental response peaks.
The relative damping factors of the first critical speeds of the fan when supported by different types of journal bearings were calculated.
Bearing types under consideration was multi lobed journal bearings and tilting pad journal bearings.
The maximum relative damping factors were achieved when the fan was supported by multi lobed journal bearings.
Calculated maximum values for the relative damping at frequency 50 Hz were between 10 - 26 %.
Relative damping for the fan when supported by tilting pad bearings was under 5 %.
Abstract (fin): Roottoreiden värähtelyt voivat lyhentää niiden käyttöikää, tai jopa estää niiden käytön.
Värähtelyvastetta pystytään pienentämään vaimennuksen avulla.
Systeemin vaimennusta voidaan lisätä, joko erillisillä vaimentimilla, tai laakereilla.
Tässä työssä tutkittiin erityyppisten hydrodynaamisten liukulaakereiden vaikutusta puhaltimen värähtelyvasteeseen tarkoituksena minimoida värähtelyvaste.

Työssä käsiteltiin roottoridynamiikan teoriaa.
Teoriaosuudessa johdettiin roottorin liikeyhtälöt alkaen roottorin energialausekkeista.
Lisäksi teoriaosuudessa käsiteltiin hydrodynaamisten liukulaakereiden toimintaperiaatetta ja periaatetta kuinka niiden jousi- ja vaimennusvakiot voidaan laskea.
Työssä käsiteltiin lyhyesti roottorin ja laakereiden muodostaman systeemin elementtimenetelmän mukaisten liikeyhtälöiden muodostamista ja systeemin ominaisarvojen ratkaiseminen liikeyhtälöistä.

Puhallin mallinnettiin kahdella elementtimenetelmäohjelmistolla: ANSYS- ja XLRotor- ohjelmistoilla.
Puhaltimen ominaistaajuudet ratkaistiin tietylle taajuusalueelle molemmilla ohjelmistoilla.
Puhaltimen massaepätasapainon aiheuttama värähtelyvaste laskettiin, sekä muutamalle erityyppiselle hydrodynaamiselle lohkolaakerille, että pelkästään nivelillä tuettuna.
Saatuja vasteita verrattiin keskenään.

Työssä huomattiin, että laakereilla voidaan lisätä systeemin vaimennusta, ja siten pienentää tai poistaa mahdollisia haitallisia resonanssipiikkejä.
Ominaisarvokohtaiset suhteelliset vaimennukset laskettiin lohkolaakereille ja itseasettuville lohkolaakereille.
Puhaltimen taivutusvärähtelyjen kahdelle ensimmäiselle ominaistaajuudelle lasketuille suhteellisille vaimennuksille saatiin suurimmat arvot kaksi- ja nelilohkolaakereilla.
Lasketut arvot olivat taajuudella 50 Hz väliltä 10 - 26 %.
Itseasettuvilla lohkolaakereilla suhteellinen vaimennus jäi alle 5 %.
ED:2013-10-01
INSSI record number: 47291
+ add basket
« previous | next »
INSSI