非线性水轮机密封系统自激振动分析

摘要

本文分析了在Muszynska非线性密封力作用下水轮机转轮密封系统自激振动的动力特性,研究迷宫密封对水轮机转轮系统动力稳定性的影响。转轮系统受密封力作用后发生自激振动,当转速达到一定数值后系统开始失稳,发生Hopf分岔,进入周期涡动状态,涡动幅度随转速的提高而增大,增大到一定程度后,密封和转轮发生碰摩。根据李雅普诺夫第一近似理论判断水轮机密封系统的运动稳定性,采用Runge-kutta法数值模拟了转轮的轴心轨迹。分别采用Muszynska非线性密封力模型与八参数线性模型,分析了密封结构对系统运动特性的影响。比较两种模型,临界失稳转速随密封结构参数的有相同的变化趋势,但其变化幅度不同。