隨機擾動及氣流激振下轉(zhuǎn)子的分叉特性研究.pdf

1、本文針對與旋轉(zhuǎn)機械相關(guān)的隨機擾動及氣流激振下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分叉特性問題，進行了以下幾個方面的研究工作： 應用Monte-Carlo隨機模擬法，分析了白噪聲擾動下裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性特性。著重研究了當隨機擾動存在時，裂紋轉(zhuǎn)子中剛度變化比、轉(zhuǎn)速比等參數(shù)對系統(tǒng)分叉及混沌行為的影響。數(shù)值模擬表明，在擬周期與混沌解及其臨近的分叉參數(shù)區(qū)間，隨機擾動對系統(tǒng)的響應有比較顯著的影響，且隨機擾動的幅值越大，其影響也越明顯；而在周期解處，隨機擾動對系統(tǒng)響

2、應的影響比較小。 采用超超臨界壓力是提高汽輪機熱效率的重要途徑。隨著蒸汽參數(shù)的提高，作用在轉(zhuǎn)子上的激振力將顯著增大，使得機組發(fā)生氣流激振的可能性遠遠大于亞臨界機組，因此有必要對氣流激振作用下轉(zhuǎn)子的非線性動力學特性加以研究。本文借助由雙控體模型計算得到的氣封腔內(nèi)蒸汽對轉(zhuǎn)子的激振力，分析了氣流激振力作用下裂紋轉(zhuǎn)子的分叉特性。著重研究了考慮氣流激振時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速比與剛度變化比對裂紋轉(zhuǎn)子分叉與混沌特性的影響。通過大量的數(shù)值模擬，并與不考慮

3、氣流激振的情形作對比，發(fā)現(xiàn)氣流激振力對裂紋轉(zhuǎn)子的擬周期運動和混沌運動有明顯的抑制作用。此外，在計算中還發(fā)現(xiàn)，考慮氣流激振作用時，系統(tǒng)響應的幅值明顯減小，這一現(xiàn)象可粗略的解釋為氣流激振力的作用增加了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的阻尼。 接著，繼續(xù)采用雙控體模型來計算氣封腔內(nèi)的氣體作用于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)上的氣流激振力，并分析了在氣流激振力作用下碰摩轉(zhuǎn)子的分叉特性。著重討論了輸入氣壓、密封間隙及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等決定氣流激振力大小的因素對碰摩轉(zhuǎn)子分叉特性的影響。研究結(jié)果