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平行轴涡动黏性充液转子动力稳定性计算和影响因素分析
1
作者 王威 王维民 +2 位作者 任映霖 王珈乐 李维博 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期644-658,共15页
超重力离心机转子系统在临界转速之上存在液-固耦合激振诱发的失稳区域,该失稳区域的存在直接威胁充液类超重力离心机转子的安全稳定运行,同时严重制约了离心机转子向高转速、大型化方向发展.本研究旨在探究充液离心机转子的液-固耦合... 超重力离心机转子系统在临界转速之上存在液-固耦合激振诱发的失稳区域,该失稳区域的存在直接威胁充液类超重力离心机转子的安全稳定运行,同时严重制约了离心机转子向高转速、大型化方向发展.本研究旨在探究充液离心机转子的液-固耦合机理及减振措施,通过建立黏性充液转子的流体动力学方程,结合连续性方程以及边界条件并耦合转子的动力学方程,开展超重力充液类离心机转子的动力稳定性的计算方法研究.首先,推导扰动形式的纳维-斯托克斯方程,采用有限差分的数值计算手段求解上述扰动形式的流体动力学方程,得到壁面处的流体压强与流体剪切力并进行数值积分;其次,将所求液体等效主刚度系数及交叉刚度系数与转子动力学方程进行耦合,并采用状态空间法降阶求解动力学方程的阻尼衰减指数和涡动频率.经过对比充液转子系统在变转速区间内的阻尼衰减指数变化瀑布图与交叉刚度变化瀑布图,发现充液转子的稳定性是转子系统的阻尼、刚度、充液比和流体黏性等多个特性参数作用的结果,具体表现为增加转子系统外阻尼以及降低系统交叉刚度对抑制转子失稳与振动具有明显效果. 展开更多
关键词 黏性充液转子 动力稳定性 有限差分法 阻尼衰减指数
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某核电用上充泵转子动力学特性分析
2
作者 刘政 马宇航 +3 位作者 肖志慧 吴骞 任映霖 李启行 《化工机械》 CAS 2024年第1期106-113,共8页
以一台RCV上充泵为研究对象,构建了考虑流体激励的泵转子动力学方程,通过流体动力学仿真方法获得导轴承和密封构件支承点的动力学参数,并进行多级充液态(即湿态)离心泵的转子进行了动力学分析。仿真结果表明:在该型转子中,充液使得支承... 以一台RCV上充泵为研究对象,构建了考虑流体激励的泵转子动力学方程,通过流体动力学仿真方法获得导轴承和密封构件支承点的动力学参数,并进行多级充液态(即湿态)离心泵的转子进行了动力学分析。仿真结果表明:在该型转子中,充液使得支承点等效刚度增加,进而整体固有频率增加,由干态的柔性转子转变为湿态下的刚性转子。最后,结合现场振动数据的功率谱函数曲线峰值,确定了转子在刚性状态工作时的系统的固有频率,验证了建模的有效性。研究结果为整级上充泵的动力学建模仿真及模型验证提供了清晰的分析路径,对于后续的状态监测与故障诊断也有着重要意义。 展开更多
关键词 离心式上充泵 转子动力学 轴承 密封
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瞬态流体激励下离心泵转子振动特性研究
3
作者 任映霖 李帅 +1 位作者 王威 李启行 《化工机械》 CAS 2023年第4期516-522,527,共8页
以IS型离心泵三维模型为研究对象,采用计算流体动力学方法(CFD)对离心泵进行非定常流场数值模拟,进而得到作用在叶轮上的瞬态流体激振力。同时建立泵转子系统的二维有限元模型,将流体激振力作为外载荷施加在转子动力学模型上,研究了离... 以IS型离心泵三维模型为研究对象,采用计算流体动力学方法(CFD)对离心泵进行非定常流场数值模拟,进而得到作用在叶轮上的瞬态流体激振力。同时建立泵转子系统的二维有限元模型,将流体激振力作为外载荷施加在转子动力学模型上,研究了离心泵在不同工况下不平衡质量与所受流体激振力对叶轮处振动特性及其轴心轨迹的影响。通过对不同位置的轴承处特性进行对比,研究轴承处的振动特征。结果表明:叶轮所受流体激振力具有多种频率成分,且激振力随工况的偏移逐渐增大,泵转子系统在不平衡质量力与瞬态流体激振力作用下,叶轮处的振动幅值最大,其次为轴承处。 展开更多
关键词 离心泵 非定常流动 流体激振力 转子振动
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