MJ2487 Projektkurs i aeromekanik 12,0 hp

Kursen behandlar det multidisciplinära ämnet aeromekanik i turbomaskiner. Ämnet kombinerar instationär aerodynamik, hållfasthetslära, vibrationslära och turbomaskiner. Kursen fokuserar huvudsakligen på två aeromekaniska fenomen som påverkar axiella turbomaskiner, nämligen fladder och aerodynamiskt påtvingade vibrationer. Studenterna kommer att lära sig om metoder som används för analys av aeromekaniska problem och vilka antaganden som ligger bakom dessa metoder. Kursen syftar till att ge studenterna nödvändig kunskap för att självständigt kunna genomföra state-of-the-art aeromekaniska analyser med hjälp av kommersiell programvara.

Följande kommer att behandlas i kursen:

- Modellering av skovelns vibrationsrespons rörelse genom modalanalys

- Tillämpning av FEM (Finita elementmetoder) på skovelgeometrier

- Instationär aerodynamik teorin inom aeromekanik (påtvingad gensvar, dämpning, antagandet om linjäritet)

- Koppling av struktur- och strömning mekaniska ekvationer

- Fladder och ”Travelling Wave Modes” (TWM)

- Aerodynamiskt påtvingade vibrationer och Campbell diagram

- Industriell perspektiv på aeromekanik i turbomaskiner

- Analys av aktuell litteratur inom området av aeromekanik

- Användning av ANSYS CFX programvaran för att lösa fladderproblem (inkluderar skapande av beräkningsnät, uppställning och genomförande av stationära aerodynamiska simuleringar, uppställning av instationära flödessimuleringar med ett deformerande nät, instationära flödessimuleringar, utvärderinga av resultat från instationära beräkningar)

- Fladderanalys och rapportering

Efter avslutad kurs skall studenten kunna:

- beskriva fenomen fladder och aerodynamiskt påtvingade vibrationer

- återskapa och tolka en Campbell diagram

- analysera aktuella vetenskaplig artiklar inom området aeromekanik i turbomaskiner

- förklara de huvudsakliga antaganden bakom standardmetoder som används vid analys av turbomaskin aeromekanik

- bestämma fundamentala strukturella modformer av en turbinskovel genom användning av ett state-of-the-art kommersiellt verktyg

- genomföra stationära och instationära aerodynamiska simuleringar av en 3D turbinskovel i ett state-of the-art kommersiellt CFD verktyg

- utföra fladderanalys i en turbin skovelrad

- presentera och beskriva resultat av en aeromekanisk analys

SG1220 Teknisk strömningsmekanik (eller motsvarande)

SE1010 Hållfasthetslära (eller motsvarande)

MJ2483 Fortsättningskurs vibrationer (eller motsvarande)

MJ2429 Strömningsmaskiner (eller motsvarande)

MJ2480 Introduktionskurs strömningsberäkning och matematik (eller motsvarande)

Literatur består av utvalda vetenskapliga artiklar och föreläsningsanteckningar tillgängliga via Canvas plattformen

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

• PROJ - Projekt, 9,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
• TEN1 - Skriftlig tentamen, 3,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

För slutbetyg på kursen måste momenten TEN1 och PROJ vara avslutade.
Slutbetyg bedöms utifrån betyg på TEN1 och PROJ.

Andrew Martin

• Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
• Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
• Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.