ICCM Conferences, The 6th International Conference on Computational Methods (ICCM2015)

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Bird strike on an engine primary compressor at high rotational speed: Numerical simulations and parametric study
Jia Huang, Yulong Li, Jun Liu, Zhixue Zhang, Zhongbin Tang

Last modified: 2015-07-02

Abstract


Bird ingestion by jet engines can lead to serious consequences such as power loss, aircraft fires, and high speed blades debris, which is a significant hazard to aviation. The primary compressor is the most vulnerable component during the transient impact. The method of experiment and simulation usually were used to anti-bird strike design on blade. However, simulation and experiment on compressor under bird strike at high rotational speed was rarely carried out.

In present paper, the model of a compressor impacted by bird is established by using commercial explicit code PAM-CRASH. The bird is meshed with smooth particles hydrodynamic (SPH) method and Murnaghan equation of state is employed to describe the fluid behaviour of the bird under high speed impact. The bird model showed no signs of instability and accurately characterized the splashing particles of the bird. Simulation of compressor revolved at speed of 8880r/min impacted by bird with mass of 250g was preformed according to the experiments. The results showed a good agreement between simulation and test and this indicate that the coupled SPH–FE method can provide a very powerful numerical model in predicting the transient dynamic responses of engine structures in bird impact events. Finally, a number of parametric studies were conducted including: influence of  the failure stain, the bird impact location, and impact timing.


Keywords


Bird impact, Engine blades, SPH method, Constitutive model, Transient finite eleent analysis

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