Пристрій та спосіб зниження вібрації в ньому

1. Спосіб зниження вібрації в пристрої, що має щонайменше один ротор (101j) і щонайменше один статор (101j), на які діє потік (11) текучого середовища, причому шляхом збурення в потоці текучого середовища, викликають вібрації ротора, який відрізняється тим, що за допомогою пристроїв задають (Е5) нерівномірний кутовий розподіл нерухомих джерел збурень шляхом зниження амплітуди сприйманого ротором збудження щонайменше для однієї частоти збудження, що по суті збігається, при частоті V обертання ротора, із власною частотою ротора, порівняно до попередньо визначеного рівномірного кутового розподілу нерухомих джерел збурень, здійснюють етап (Е6) верифікації по всьому інтервалі ( DV 2 ) частот обертання, передбачених для ротора (101j), включаючи частоту V обертання, максимальна амплітуда реакції ротора на збудження, коли нерухомі джерела збурень розподілені відповідно до заданого кутового розподілу, менша за ту, що має місце, коли нерухомі джерела збурень розподілені відповідно до попередньо визначеного кутового розподілу, при цьому реакцію ротора на збудження, коли нерухомі джерела збурень розподілені відповідно до заданого кутового розподілу, одержують шляхом виконання наступних етапів: визначають на етапах (E60-E64) перший сигнал (ST), для якого перетворення Фур'є відповідає частотному спектру збудження, тоді коли нерухомі 3 79743 8. Спосіб за будь-яким з пп.1-6, який відрізняється тим, що нерухомі джерела (14) збурень виконують як один з таких різновидів джерел: форсунки камери згорання, елементи відбирання охолодного повітря, розвантажувальні клапани, елементи повторного введення охолодного повітря, датчики і щупи. 9. Пристрій, що містить: щонайменше один ротор (101j), щонайменше один статор і щонайменше один комплект, що складається з N нерухомих джерел (102j; 14) збурень, причому ротор і комплект нерухомих джерел збурень забезпечують протікання через них, по суті перпендикулярно до них, потоку (11) текучого середовища, в якому комплект нерухомих джерел збурень викликає збурення, сприймані далі ротором, комплект джерел збурень утворює у площині (PLj), по суті перпендикулярній до напрямку потоку (11) текучого середовища, сук упність N суміжних кутів (від a1 до a N ), сума яких дорівнює 360°, при цьому кожний кут визначається суміжними променями (Аi, Аi+1), що ви ходять з однієї точки (Oj, О), що відповідає в потоці (11) текучого середовища центру (Oj') обертання ротора, і проходять відповідно через геометричні центри (Сi, Сі+1) двох джерел збурень, який відрізняється тим, що сукупність суміжних кутів включає щонайменше одну групу суміжних збільшених кутів, кожен з яких більший за 360°/N, і щонайменше одну групу суміжних зменшених кутів, кожен з яких менший за 360°/N. 10. Пристрій за п.9, який відрізняється тим, що сукупність суміжних кутів включає щонайменше один номінальний кут, що дорівнює 360°/N. 11. Пристрій за п.10, який відрізняється тим, що сукупність суміжних кутів має одну груп у суміжних збільшених кутів і одн у гр уп у суміжних зменшених кутів. 12. Пристрій за п.9, який відрізняється тим, що сукупність суміжних кутів утворена: однією групою суміжних збільшених кутів, першим номінальним кутом або першою групою суміжних номінальних кутів, що примикає до згаданої групи суміжних збільшених кутів, однією групою суміжних зменшених кутів, що примикає до згаданого першого номінального кута або до першої групи суміжних номінальних кутів, і другим номінальним кутом або другою групою суміжних номінальних кутів, що примикає до згаданої однієї групи суміжних зменшених кутів. 13. Пристрій за п.9, який відрізняється тим, що сукупність суміжних кутів утворена однією групою суміжних збільшених кутів і однією гр упою суміжних зменшених куті в. 14. Пристрій за п.10, який відрізняється тим, що сукупність суміжних кутів містить гр упи суміжних збільшених кутів і групи суміжних зменшених куті в. 4 15. Пристрій за п.14, який відрізняється тим, що сукупність суміжних кутів містить номінальні кути або групи суміжних номінальних кутів, при цьому кожний номінальний кут або група суміжних номінальних кутів примикає одночасно до групи суміжних збільшених кутів і до групи суміжних зменшених кутів. 16. Пристрій за п.9, який відрізняється тим, що сукупність суміжних кутів утворена групами суміж них збільшених кутів і гр упами суміжних зменшених кутів, причому кожна група суміжних зменшених кутів примикає до двох груп суміжних збільшених кутів. 17. Пристрій за будь-яким з пп.9-16, який відрізняється тим, що всі збільшені кути сук упності суміжних кутів є збільшеними на ту саму попередньо визначену величину, а всі зменшені кути сук упності суміжних кутів є зменшеними на ту саму попередньо визначену величину. 18. Пристрій за будь-яким з пп.9-16, який відрізняється тим, що щонайменше два збільшених кути і/або щонайменше два зменшених кути сукупності суміжних кутів відмінні один від одного. 19. Пристрій за будь-яким з пп.9-18, який відрізняється тим, що сукупність суміжних кутів містить стільки ж збільшених кутів, скільки в ній є зменшених кутів. 20. Пристрій за будь-яким з пп.9-19, який відрізняється тим, що кожний збільшений кут і кожний зменшений кут сукупності суміжних кутів відмінні від величини 360°/N максимум на 10%. 21. Пристрій за будь-яким з пп.9-19, який відрізняється тим, що кожний збільшений кут і кожний зменшений кут сукупності суміжних кутів відмінні від величини 360°/N максимум на 5%. 22. Пристрій за будь-яким з пп.9-21, який відрізняється тим, що нерухомі джерела (102j; 14) збурень мають, по суті, однакове радіальне положення відносно зазначеної точки (Oj; О), що відповідає центру обертання ротора. 23. Пристрій за будь-яким з пп.9-22, який відрізняється тим, що комплект джерел (102j; 14) збурень розташований у потоці (11) текучого середовища перед ротором (101j). 24. Пристрій за будь-яким з пп.9-23, який відрізняється тим, що комплект нерухомих джерел збурень розташований у потоці текучого середовища за ротором. 25. Пристрій за будь-яким з пп.9-24, який відрізняється тим, що являє собою турбомашину. 26. Пристрій за будь-яким з пп.9-25, який відрізняється тим, що нерухомі джерела (102j) збурень є лопатками статора. 27. Пристрій за будь-яким з пп.9-25, який відрізняється тим, що нерухомі джерела (14) збурень належать до одного з таких різновидів джерел: форсунки камери згорання, елементи відбирання охолодного повітря, розвантажувальні клапани, елементи повторного введення охолодного повітря, датчики і щупи. 5 79743 Даний винахід відноситься в загальному плані до зниження вібрації у пристрої, що має ротор і нерухомі джерела збурень. Під виразом "зниження вібрації" мається на увазі зменшення амплітуди вібрації. [З патента US № 5 470 200 кл. F01D1/02, публ. 28.11.1995.] відомий спосіб зниження вібрації в пристрої, що має, щонайменше, один ротор (101j) і, щонайменше, один статор (100j) на які діє потік (11) текучого середовища, причому шля хом збурення в потоці текучого середовища, викликають вібрації ротора та пристрій, що містить: щонайменше, один ротор (101j), щонайменше, один статор і щонайменше, один комплект, що складається з N нерухомих джерел (102j; 14) збурень, причому ротор і комплект нерухомих джерел збурень забезпечуються протікання через них по суті перпендикулярно до них потоку (11) текучого середовища, в якому комплект нерухомих джерел збурень викликає збурення, сприймані далі ротором, комплект джерел збурень утворює у площині (PLj), по суті перпендикулярній до напрямку потоку (11) текучого середовища, сук упність N суміжних кутів (від α1 до αΝ), сума яких дорівнює 360°, при цьому кожний кут визначається суміжними променями (Аi, Аі+1), що ви ходять з однієї точки (Oj, О), що відповідає в потоці (11) текучого середовища центру (Oj') обертання ротора, і проходять відповідно через геометричні центри (Сі, Сі+1) двох джерел збурень. Ротор і нерухомі джерела збурень розташовані в потоці текучого середовища. Нерухомі джерела збурень являють собою, наприклад, лопатки статора. Відповідно до окремого випадку використання винаходу зазначений пристрій є турбомашиною. Нерухомі джерела збурень створюють у потоці текучого середовища коливання тиску, що можуть поширюватися по пристрої як у напрямку потоку, так і в оберненому напрямку, спричиняючи вібрації ротора. На Фіг.1 показаний відомий пристрій 1, що містить ротор 2 і статор 3, які знаходяться в потоці 4 текучого середовища. Ротор 2 і статор 3 містять відповідно лопатки 20 і 30, розташовані радіально рівномірним чином, тобто з постійним кутом між суміжними лопатками. Як це добре відомо, лопатки 20 і 30 служать для модифікації тиску текучого середовища, тобто для його підвищення або зниження. Для ротора 2, що обертається в напрямку, зазначеному стрілкою 21, супутні течії, утворені лопатками 30 статора в потоці 4 текучого середовища, є обертовими збуреннями. Більш конкретно, якщо позначити через N кількість лопаток 30 статора і через V - частоту обертання ротора, виражену в герцах, ротор сприймає збудження з основною частотою (частотою першої гармоніки) NV, з частотою 2NV другої гармоніки, з частотою 3NV третьої гармоніки і так далі. Фіг.2 зображує частотний спектр збудження, що сприймається ротором 2 й обумовлюється наявністю статора 3. Цей спектр містить три спектральні лінії 5, що відповідають основній частоті і двом наступним гармонікам. У прикладі за Фіг.2 не 6 враховується збудження, що відповідає гармонікам вище частоти 3N V. Реакція ротора 2 на збудження є функцією власних частот ротора, які залежать від геометрії, матеріалу й частоти обертання ротора. Якщо при даній частоті обертання жодна з власних частот ротора не збігається із жодною з ліній 5 на Фіг.2, то ротор, що працює на цій частоті обертання, мало схильний до збурень від супутніх течій, створюваних лопатками 30 у потоці 4. Якщо ж, на противагу цьому, на цій самій частоті обертання одна з власних частот ротора 2 збігається з однією або іншою лінією 5, ротор відчуває резонанс, який викликає його вібрацію. Як відомо, слід, наскільки можливо, уникати вібрації ротора 2, оскільки вона може викликати небажані наслідки і може призвести до його поломки внаслідок вібраційної втоми. Як правило, й особливо в турбомашинах, ротор 2 має бути придатний для використання в усьому діапазоні частот обертання, щоб забезпечити можливість використання декількох робочих режимів. Фіг.3 зображує діаграму Кемпбелла, яка представляє прямими Di залежність власних частот fi ротора від часто ти V обертання ротора, а прямими D1', D2' і D3' - залежність частот NV, 2NV і 3NV збудження від даної частоти V обертання ротора. Для наочності на Фіг.3 подані тільки три власні частоти f1, f2 і f3 і три відповідні прямі D1, D2 і D3. В діапазоні частот обертання ротора можуть створюватися дві ситуації: - якщо ротор обертається з частотою, що відповідає інтервалу DV1 частот обертання, на якому жодного збігу між власними частотами fi ротора і частотами NV, 2NV і 3NV збудження не відбувається, ротор 2 при роботі мало схильний до збурень, внесених у потік текучого середовища статором 3; - якщо, на противагу цьому, частота обертання ротора 2 лежить в інтервалі DV2 частот обертання, на якому є одна або декілька точок збігу між власними частотами fj ротора і частотами NV, 2NV і 3NV збудження (ці точки збігу відповідають точкам РІ перетинання прямих Di із прямими D1', D2' і D3', з яких на Фіг.3 подана тільки одна точка), ефект резонансу створюється в роторі 2 в кожній з цих точок збігу. Для подолання проблеми вібрації ротора 2, джерелом якої є лопатки 30 статора 3, коли при даній частоті V обертання власна частота ротора 2 збігається з частотою NV, 2NV або 3NV збудження, відомий спосіб модифікації геометрії ротора 2, відповідно до якого для зміни власних частот ротора маніпулюють його масою і жорсткістю. За допомогою цього способу вдається ефективним чином усун ути заважаючі збіг або збіги. Проте часто трапляється, що за такого зсуву власних частот ротора в діапазоні частот обертання з'являються інші збіги. Іноді буває навіть майже неможливо усун ути всі збіги між власними частотами ротора і частотами збудження в межах цього діапазону частот обертання. З іншого боку, геометричне модифікування ротора часто призводить до погіршення його аеродинамічних характер 7 79743 ристик. У тому випадку, коли описаний вище спосіб виявляється непридатним, альтернативне вирішення полягає в демпфуванні вібрації ротора або з використанням тертя або тангенціальних напруг, або шляхом аеропружного демпфування. В будьякому випадку демпфування з використанням тертя або тангенціальних напруг є досить складним у здійсненні, особливо при моноблочній конструкції ротора. Що стосується аеропружного демпфування, воно потребує використання несиметричного ротора, - наприклад, ротора на кшталт [описаного в європейському патентному документі ЕР А0921274]. Проте складність тут полягає у забезпеченні стійкості обертання таких несиметричних роторів. Задача, на вирішення якої спрямовано даний винахід, полягає у створенні способу зниження вібрації в пристрої, що містить ротор і нерухомі джерела збурень, та у спрощенні завдяки цьому проектування й виготовлення такого пристрою. Відповідно до винаходу вирішення поставленої задачі досягається за рахунок способу зниження вібрації в пристрої, що містить, щонайменше, один ротор і, щонайменше, один статор, призначені для впливу на них потоку текучого середовища, причому пристрій містить комплект нерухомих джерел збурень, здатних викликати збурення в потоці текучого середовища, що призводять до вібрації ротора. Спосіб за винаходом характеризується тим, що в процесі проектування пристрою задають нерівномірний кутовий розподіл нерухомих джерел збурень таким чином, щоб знизити амплітуду сприйманого ротором збудження принаймні для однієї частоти збудження, яка по суті збігається, при частоті V обертання ротора, із власною частотою ротора, порівняно до попередньо визначеного рівномірного кутового розподілу нерухомих джерел збурень. При цьому спосіб за винаходом додатково передбачає етап, що полягає у верифікації по всьому інтервалі частот обертання, передбачених для ротора, включаючи частоту V обертання, того, що максимальна амплітуда реакції ротора на збудження в тому випадку, коли нерухомі джерела збурень розподілені відповідно до заданого кутового розподілу, менше за ту, що має місце в тому випадку, коли нерухомі джерела збурень розподілені відповідно до попередньо визначеного кутового розподілу. Реакцію ротора на збудження в тому випадку, коли нерухомі джерела збурень розподілені відповідно до заданого кутового розподілу, одержують шля хом виконання таких етапів: визначають перший сигнал, для якого перетворення Фур'є відповідає частотному спектру збудження для випадку, коли нерухомі джерела збурень розподілені відповідно до попередньо визначеного кутового розподілу, модифікують перший сигнал у др угий сигнал, адаптований до заданого розподілу нерухомих джерел збурень, визначають частотний спектр збудження, вираховуючи перетворення Фур'є др угого сигналу, і базуючись на частотному спектрі збудження, 8 вираховують реакцію ротора на збудження. Таким чином, відповідно до винаходу зниження вібрації ротора одержують не шляхом модифікації конструкції або геометрії ротора, як у рішеннях, відомих з рівня техніки, а шляхом модифікації кутового розподілу нерухомих джерел збурень таким чином, щоб у результаті модифікувати частотний спектр сприйманого ротором збудження, що викликається нерухомими джерелами збурень. Відповідно до винаходу немає жодної необхідності робити ротор несиметричним. За рахунок цього полегшується проектування і виготовлення пристрою в тому відношенні, що не виникає ускладнень, пов'язаних з обертанням несиметричного ротора. На відміну від ротора, комплект джерел збурень є статичним і легко може бути виконаний несиметричним без створення особливих проблем при проектуванні або виготовленні. Факт використання нерівномірного кутового розподілу нерухомих джерел збурень має як наслідок збагачення частотного спектра сприйманого ротором збудження додатковими лініями порівняно до звичайної конфігурації пристрою за Фіг.1 з рівномірним кутовим розподілом джерел збурень. При цьому загальна енергія збудження, що викликається комплектом джерел збурень за винаходом, залишається тією самою, що й при рівномірному кутовому розподілі тих самих джерел збурень. За рахунок цього знижується інтенсивність ліній, що відповідають частотам NV, 2NV, 3NV і так далі, і зокрема, інтенсивність заважаючої лінії, що збігається із власною частотою ротора. Це послаблює вібрацію ротора. Відповідно до прикладу здійснення винаходу нерухомі джерела збурень є ідентичними (у межах допусків на виготовлення), а, щонайменше, одна власна частота ротора при частоті V обертання по суті дорівнює або кратна NV, де N - кількість нерухомих джерел збурень в зазначеному комплекті. Під терміном "ідентичні" маються на увазі нерухомі джерела збурень, що викликають однакове збурення в потоці текучого середовища. В типовому випадку згаданий перший сигнал має ідентичні рівномірно рознесені піки, причому кожний пік представляє збурення, створюване одним нерухомим джерелом збурень, а відстань між двома даними послідовними піками представляє кут між двома послідовними джерелами збурень у випадку, коли джерела збурень розподілені відповідно до зазначеного рівномірного кутового розподілу, при цьому етап модифікації полягає в адаптації відстані між піками до кутів згаданого заданого кутового розподілу. На практиці комплект нерухомих джерел збурень може бути розташований перед ротором або за ним по напрямку потоку текучого середовища, але краще він розташований спереду, оскільки в цій ситуації збурення, що викликаються комплектом джерел збурень, поширюються краще і найбільшою мірою здатні впливати на ротор. Краще нерухомі джерела збурень займають по суті однакове радіальне положення стосовно точки, що в потоці текучого середовища відповідає центру обертання ротора. Відповідно до конкретного приклада виконан 9 79743 ня винаходу нерухомі джерела збурень є лопатками статора. Відповідно до іншого прикладу нерухомі джерела належать до одного з таких різновидів джерел: форсунки камери згорання, елементи відбирання охолодного повітря, розвантажувальні клапани, елементи повторного введення охолодного повітря, датчики і тупи. В типовому випадку вказаний пристрій може являти собою турбомашину. Даний винахід відноситься також до способу проектування пристрою, що містить, щонайменше, один ротор і, щонайменше, один статор, призначені для впливу на них потоку текучого середовища. При цьому пристрій містить комплект нерухомих джерел збурень, здатних викликати збурення в потоці текучого середовища, що призводять до вібрації ротора. Даний спосіб характеризується тим, що передбачає наступні етапи: визначають загальне компонування пристрою і здійснюють стосовно до цього пристрою описаний спосіб зниження вібрації. Даний винахід відноситься також до способу проектування і виготовлення пристрою, що містить, щонайменше, один ротор і, щонайменше, один статор, призначені для впливу на них потоку текучого середовища, а пристрій містить комплект нерухомих джерел збурень, здатних викликати збурення в потоці текучого середовища, що призводять до вібрації ротора. Даний спосіб характеризується тим, що передбачає такі етапи: визначають загальне компонування пристрою, здійснюють стосовно до цього пристрою описаний вище спосіб зниження вібрації і виготовляють зазначений пристрій. У відомому рішенні з рівномірним розподілом ідентичних лопаток статора лінії частотного спектра збудження, сприйманого ротором, коли він обертається при даній частоті обертання, можуть бути дуже інтенсивними. Отже, коли власна частота ротора при цій частоті обертання збігається з однією із згаданих ліній, ротор піддається значному резонансу, який може бути згубним. Відповідно, винаходом передбачене також створення пристрою, що містить ротор і комплект ідентичних нерухомих джерел збурень, який дозволяє знизити інтенсивність ймовірних явищ резонансу ротора, і зокрема, перешкоджати тому, щоб ці явища сягали таких значень інтенсивності, які мають місце у відомих пристроях, при цьому зазначений результат досягається без надмірного впливу на аеродинамічну ефективність пристрою. Для подолання цієї проблеми передбачено пристрій, що містить, щонайменше, один ротор, щонайменше, один статор і, щонайменше, один комплект, що складається з N нерухомих джерел збурень, причому ротор і комплект нерухомих джерел збурень призначені для протікання через них по суті перпендикулярно до них потоку текучого середовища. У пристрої за винаходом комплект нерухомих джерел збурень здатний викликати збурення, сприймані далі ротором. Даний комплект джерел збурень утворює у площині, по суті перпендикулярній до напрямку потоку текучого середовища, сукупність N суміжних кутів, сума 10 яких дорівнює 360°. При цьому кожний кут визначається суміжними променями, які виходять з однієї точки, що відповідає в потоці текучого середовища центру обертання ротора, і проходять відповідно через геометричні центри двох джерел збурень. Пристрій за винаходом характеризується тим, що сукупність суміжних кутів включає, щонайменше, одну групу суміжних кутів, називаних збільшеними, кожний з яких більший за 360°/N, і, щонайменше, одну гр упу суміжних кутів, називаних зменшеними, кожний з яких менший за 360°/N. У контексті винаходу вираз "збільшений кут" і "зменшений кут" відноситься до кутів, які відповідно більші або менші, ніж задане номінальне значення з урахуванням допусків на виготовлення. Іншими словами, два кути розглядаються як рівні, якщо вони мають однаковий розмір у межах допусків на виготовлення. В загальному випадку допуски на виготовлення не перевищують 0,05%. У пристрої за винаходом відповідно до вищеподаного визначення джерела збурень розподілені (розставлені) нерівномірним чином, так що частотний спектр збудження, сприйманого ротором, має, як це було пояснено вище при описі способу за винаходом, додаткові лінії порівняно до частотного спектра відомого пристрою за Фіг.1, у якому джерела збурень розставлені (розподілені) рівномірно. Зокрема, складова збудження, що відповідає кожному збільшеному куту, має основну частоту нижчу за частоту NV (тобто основну частоту в класичному випадку), тоді як складова збудження, що відповідає кожному зменшеному куту, має основну частоту, ви щу за частоту NV. Оскільки енергія збурення, вироблена комплектом джерел збурень за винаходом дорівнює енергії, виробленій тими самими джерелами збурень при їхньому рівномірному розподілі, інтенсивність ліній, що відповідають частотам збудження NV, 2NV, 3NV і так далі, знижується. Знижується відповідно й амплітуда резонансу ротора, коли одна або декілька власних частот ротора збігається з однією або декількома частотами збудження. Крім того, знижується інтенсивність найбільш інтенсивної лінії спектра збудження, що забезпечує зниження ризику дуже сильного резонансу ротора. Ефект зниження інтенсивності заважаючих ліній спектра збудження, що відповідають частотам NV, 2N V, 3NV і так далі, посилюється завдяки тому факту, що в сукупності суміжних кутів збільшені кути (відповідно зменшені кути) зосереджені по групах. Справді, коли ротор повертається на кут, що відповідає групі збільшених (або зменшених) кутів, одержуване ним збудження має не тільки частоту, що відповідає кожному збільшеному (або зменшеному) куту, але також частоти, кратні цій частоті. За рахунок цього забезпечується можливість знизити інтенсивність заважаючих ліній спектра без необхідності зайвої модифікації геометрії комплекту джерел збурень. Збереження геометрії комплекту джерел збурень за можливістю максимально наближеною до рівномірної геометрії, в якій кутовий розподіл джерел збурень є рівномірним, дозволяє уникнути завеликого впливу на ае 11 79743 родинамічну ефективність пристрою. Краще сукупність суміжних кутів включає, щонайменше, один кут, називаний номінальним, що дорівнює 360°/N. Наявність одного або декількох номінальних кутів дозволяє за рахунок того, що усувається різкий кутовий перепад між збільшеними кутами і зменшеними кутами, зменшити втрати аеродинамічної ефективності внаслідок нерівномірного кутового розподілу джерел збурень. Відповідно до кращого прикладу виконання пристрою за винаходом сукупність суміжних кутів включає одну груп у суміжних збільшених кутів і одну групу суміжних зменшених кутів. У окремому прикладі сукупність суміжних кутів може бути утворена: однією групою суміжних збільшених кутів, першим номінальним кутом або першою групою суміжних номінальних кутів, що примикає до згаданої групи суміжних збільшених кутів, однією групою суміжних зменшених кутів, що примикає до згаданого першого номінального кута або першої групи суміжних номінальних кутів, і другим номінальним кутом або другою групою суміжних номінальних кутів, що примикає до згаданої однієї групи суміжних зменшених кутів. Відповідно до альтернативного варіанта кращого прикладу виконання сукупність суміжних кутів утворена однією групою суміжних збільшених кутів і однією групою суміжних зменшених кутів, тобто не містить номінального кута. Угруповання збільшених/зменшених кутів у єдині групи, як це зроблено в кращому прикладі виконання винаходу, дозволяє збільшити інтенсивність додаткових ліній спектра збудження, сприйманого ротором, і за рахунок цього додатково зменшити інтенсивність ліній, що відповідають частотам NV, 2NV, 3NV і так далі. Цей кращий приклад виконання є особливо вигідним, коли власна частота ротора збігається з однією зі вказаних частот NV, 2NV, 3NV і так далі, бо при цьому значним чином знижується інтенсивність заважаючої лінії при незначному впливі на аеродинамічну ефективність пристрою (задовільний результат досягається навіть у тому випадку, коли розміри збільшених/зменшених кутів мало відрізняються від величини 360°/N). Відповідно до інших прикладів здійснення винаходу сук упність суміжних кутів включає декілька груп суміжних збільшених кутів і декілька груп суміжних зменшених кутів, включених між групами суміжних збільшених кутів. Сукупність суміжних кутів може додатково включати декілька номінальних кутів або декілька груп суміжних номінальних кутів, при цьому кожний номінальний кут або група суміжних номінальних кутів примикає одночасно до групи суміжних збільшених кутів і до гр упи суміжних зменшених кутів. У альтернативному варіанті здійснення сукупність суміжних кутів може бути утворена декількома групами суміжних збільшених кутів і декількома групами суміжних зменшених кутів, причому кожна група суміжних зменшених кутів примикає до двох груп суміжних збільшених кутів. Таким чином, у цьому випадку сукупність суміжних кутів не містить номінального кута. 12 Краще, щоб у різноманітних прикладах здійснення, описаних вище, всі збільшені кути сук упності суміжних кутів були збільшеними на ту саму попередньо визначену величину, а всі зменшені кути сук упності суміжних кутів є зменшеними на ту саму попередньо визначену величину. Втім, у варіанті здійснення може бути передбачено, що, щонайменше, два збільшених кути і/або, щонайменше, два зменшених кути сук упності суміжних кутів відрізняються один від одного. В типовому прикладі виконання сукупність суміжних кутів може містити стільки ж збільшених кутів, скільки в ній є зменшених кутів. Краще, для запобігання зависоких втрат аеродинамічної ефективності, щоб кожний збільшений кут і кожний зменшений кут сукупності суміжних кутів відрізнявся від величини 360°/N максимум на 10%, ще краще максимум на 5%. Приклади здійснення даного винаходу будуть докладніше описані нижче з посиланнями на додані креслення, на яких: Фіг.1, яка вже була розглянута, схематично зображує в перспективі частину турбомашини, що містить ротор і статор, Фіг.2, яка вже була розглянута, зображує частотний спектр збудження, сприйманого ротором за Фіг.1, Фіг.3, яка вже була розглянута, схематично зображує діаграму Кемпбелла для частини турбомашини, показаної на Фіг.1, Фіг.4 являє собою блок-схему алгоритму способу проектування й виготовлення турбомашини відповідно до винаходу, Фіг.5 схематично зображує в перспективі частину турбомашини, що містить декілька ступенів, що містять статор і ротор, Фіг.6 схематично зображує на вигляді спереду статор частини турбомашини за Фіг.5, Фіг.7 зображує діаграму Кемпбелла для ступеня статор/ротор частини турбомашини, показаної на Фіг.5, Фіг.8-14 зображують різноманітні приклади кутового розподілу джерел збурень, наявних у частині турбомашини за Фіг.5, Фіг.15 зображує частотний спектр збудження для ротора частини турбомашини за Фіг.5 для прикладу кутового розподілу за Фіг.10, Фіг.16 являє собою блок-схему алгоритму способу верифікації відповідно до винаходу, на Фіг.17 поданий часовий сигнал, використовуваний у способі за Фіг.16, на Фіг.18 поданий модифікований часовий сигнал, отриманий з часового сигналу за Фіг.17, і Фіг.19 зображує комплект нерухомих джерел збурень відповідно до варіанта здійснення винаходу. Спосіб проектування і виготовлення турбомашини відповідно до даного винаходу буде докладно розглянутий з посиланням на Фіг.4. На першому етапі Е1 визначають загальне компонування турбомашини добре відомим шляхом, тобто за допомогою моделювання на основі вихідних визначальних параметрів, у тому числі бажаної потужності й енергоємності. Перший етап Е1 полягає, зокрема, у визначенні кількості ступе 13 79743 нів, що містять статор і ротор, кількості лопаток на кожний ступінь і профілю лопаток, який дозволяє одержати аеродинамічні характеристики відповідно до вихідних параметрів. На виході цього першого етапу одержують у вигляді цифрових даних пристрій на кшталт того, що показаний на Фіг.5 і містить J ступенів 101-10j, кожен з яких містить статор і ротор (надалі - ступінь статор/ротор). Кожний ступінь 10j (де j - ціле число від 1 до J) містить статор 100j у вигляді нерухомого лопаткового колеса і ротор 101j по типу рухливого лопаткового колеса. Лопатки кожного статора 100j позначені на Фіг.5 позицією 102j, а лопатки кожного ротора 101j - позицією 103j. Різноманітні ступені статор/ротор розраховані на протікання через них у процесі функціонування потоку 11 текучого середовища й розташовані перпендикулярно до потоку. В кожному ступені 10j статор 100j, розташований по напрямку потоку перед відповідним ротором 101j, створює збурення тиску в потоці 11, сприймані далі ротором 101j. Реакція ротора на ці збурення залежить від частоти збудження, сприйманого ротором, і частот його власних коливань (власних частот ротора). Лопатки 102j статора даного ступеня утворюють комплект із N джерел збурень, нерухомих та ідентичних один до одного (кількість N може бути різна в різних ступенях). На Фіг.5 і 6 кожний статор (і ротор) представлений однаковою кількістю лопаток, що дорівнює 16-и. На практиці кількість N звичайно складає від 16 до 200. Як показано на Фіг.6, N нерухомих джерел 102j збурень утворюють у площині PLj, перпендикулярній до напрямку потоку 11 текучого середовища, сукупність N суміжних кутів розподілу, від α1 до αΝ, сума яких дорівнює 360°. Кожний кут (αi, де і - ціле число від 1 до Ν, визначається променями Аi, Аi+1, які виходять з однієї точки Oj, розташованої по суті навпроти точки Оj' обертання відповідного ротора 101j, і проходять відповідно через геометричні центри (не показані) двох послідовних лопаток 102j. У прикладі виконання за Фіг.6 промені від А1 до AN є центральними осями лопаток 102j. Відповідно до схеми за Фіг.4 після етапу Е1 для кожного ступеня 10j статор/ротор виконують етапи від Е2 до Е7. На етапі Е2 вираховують власні частоти ротора, позначені, як fi, і потім наносять їх на діаграму Кемпбелла у вигляді прямих Di, що представляють залежність цих власних частот від частоти V обертання ротора, вираженої в герцах (див. Фіг.7). На цій діаграмі Кемпбелла нанесені також прямі від D1' до DP', де Ρ - задане ціле число, які виходять з нульової точки діаграми і мають кути нахилу, відповідні Ν, 2Ν, 3Ν,..., ΡΝ. Прямі від D1' до DP' представляють залежність частот збудження, сприйманого ротором 101j, коли лопатки 102j статора 100j розподілені рівномірно (тобто кути від α1 до αΝ рівні між собою, як показано на Фіг.6), від частоти V. Вибір попередньо заданого числа Ρ залежить від бажаного ступеня зниження вібрації ротора. На практиці, особливо для турбомашин, було відмічено, що резонанс, пов'язаний із збудженням порядку вище 3-го, має достатньо слабку інтенсивність, отже, на нього можна не зважати. Таким чином, 14 найчастіше можна обмежитися трьома першими гармоніками частот збудження (Р=3). Що стосується власних частот ротора, можна обмежитися тільки тими власними частотами, для яких можливий збіг, щонайменше, з однієї з частот Ν, 2Ν, 3Ν, ..., ΡΝ збудження в інтервалі частот обертання, передбачених для ротора. Для наочності діаграми на Фіг.7 показані тільки три власні частоти f1 , f 2 і f3 і три відповідні прямі D1, D2 i D3. Етапи Е1 і Е2 самі по собі добре відомі для фа хівця в даній галузі й не потребують більш докладного опису. На наступному етапі Е3 на діаграмі Кемпбелла ідентифікують ймовірні збіги власних частот ротора і частот збудження в інтервалі частот обертання, передбачених для ротора. Якщо інтервал частот обертання ротора являє собою інтервал типу DV1, показаний на Фіг.7, де не ідентифікується жодних збігів (це означає, що якщо теоретично можуть існувати збіги з частотами збудження порядку вище Р=3, вони не викличуть значного ефекту резонансу), то на етапі Е4 задають рівномірний кутовий розподіл нерухомих джерел збурень. Відповідно до цього рівномірного розподілу кути від α1 до αΝ всі рівні між собою, і статор виконують по типу статора, показаного на Фіг.6. Якщо існує один або декілька збігів, як це має місце в інтервалі DV2 за Фіг.7, на етапі Е5 задають нерівномірний кутовий розподіл нерухомих джерел збурень з метою модифікації спектра збудження, сприйманого ротором, і усунення можливості занадто сильного збудження ротора збуреннями, що викликаються статором. У прикладі виконання за Фіг.7 наявний збіг власної частоти f1 ротора з частотою N V збудження при частоті обертання V0 в інтервалі DV2. Цей збіг матеріально виражений точкою РІ перетинання прямих Dl i D1'. Нижче наведені приклади типів розподілу, які можуть бути вибрані на етапі Е5. У всіх нижченаведених прикладах розподілу під терміном "номінальний кут" мається на увазі кут, що дорівнює 360°/N, під терміном "збільшений кут" - кут, більший за 360°/N і під терміном "зменшений кут" - кут, менший за 360°/N. На кресленнях символ "=" представляє номінальний кут, символ "+" - збільшений кут і символ "-" - зменшений кут. Перший тип розподілу Відповідно до першого типу розподілу сукупність суміжних кутів являє собою: - одну груп у суміжних збільшених кутів, що дорівнюють (360°/N)+c, і - одну груп у суміжних зменшених кутів, що дорівнюють (360°/N)-c, де с - дійсне число, причому 0