单盘积油转子系统动力学特性研究

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1、犬－ｉｌ嫂大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｆｉＳＳ士享位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＜ｏ＿ＩＩ单盘积油转子系统动力学特性研究设ｉ±及理途学科专业姐捕—轰作者姓名ｉ午—魁指导教师—————韩—清―邀擐２０１６答辩日期＿＿？专—Ｊ硕士学位论文单盘积油转子系统动力学特性研究ＤｙｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｉｎｇｌｅＤｉｓｋＲｏｔｏｒＳｙｓｔｅｍｗｉｔｈＯｉｌ

2、ＬｅａｋａｅＣｏｎｄｉｔｉｏｎｇ作者姓名：ａｓ学科、专业：机械设计及理论学号：２１２０４１１１指导教师：韩清飢教授２０１５．０６完成日期．１０：丈生嫂工犬摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我

3、同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：郷、／於身巧化日期＾年＜＞作者签名：１；月？日７大连理工大学硕士学位论文摘要一、旋机械是工业中运用最广泛的机械之，大部分的旋转机械如汽轮机压缩机、．航空发动机等装置内部均有空心腔体结构。由于装置自身密封不良或者存在装配缺陷，转子旋转腔体内常，形成积油转子系统。在某些特定条件下，积油ｊｅ存有或泄漏入油液一会导致整个转子系统产生强烈的自激振动，，方面会给支撑结构带来较大

4、的载荷力另一方面，也会使旋转机械腔体产生较大的变形，从而导致转静件碰摩，引起机械结构破坏。因此，研究积油转子动力学特性对于旋转机械的长期稳定运行具有十分重要的意义。本文以单盘积油转子作为研究对象，，在流体仿真和实验验证基础之上获得积油形态变化规律。随后，基于油团力学相似简化和Ｌａｇｒａｎｇｅ方程建立单盘积油转子系统动力学模型。最后，釆用数值解析方法，分析了积油转子系统的动力学特性。主要工作包括以下：－二（１基于单盘积油转子系统积油盘模型，建立油盘流体仿真维模型，采用）Ｇａｍｂ工具－ｉｔ网，获得盘流体仿真结

5、格划分，通过网格分块划分方法和边界加密处理油构化网格。（２）采用Ｆｌｕｅｎｔ仿真软件ＶＯＦ两相流模型，基于流体静压监测，分析系统偏心、液体类型、积液高度、圆盘转速四个特征参数对积液旋转形态的影响。并通过搭建单盘积油转子系统试验台，验证流体仿真结果。３（基于油团力学相似性简化，获得单盘积油转子系统五自由度动力学建模方法，）进而通过Ｌａｇｒａｎｇｅ方程以及系统动能、势能以及油团阻尼能分析，建立了系统动力学方程。（４基于数值解析，分析了转子系统在无油团作用下的动力学响应和油团影响下的）动力学响应。具体包括转

6、速、积液量和支撑条件对积油转子系统振动响应的影响规律。积油形态研究表明，当，，转轴偏心对积油转子的积油形态影响较大系统存在偏心时积油会出现聚合效应，无偏心时，积油均匀分布于转盘内壁。系统动力学特性研究表明、积油的存在对系统振动响应影响明显，积油转子系统中特定的转速积液量和支撑条件均会激发系统由于积油存在而产生的共振锁频现象，导致系统振动幅值过大，出现异常振动现象。关键词：Ｌａｇｒａｎｇｅ单盘积油转子；积油旋转形态；方程；动力学特性－－Ｉ单盘积油转子系统动力学特性研究ＤｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒ

7、ｉｓｔｉｃｓＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｉｎｌｅＤｉｓｋＲｏｔｏｒＳｓｔｅｍｗｉｔｈｙｇｙＯｉｌＬｅａｋａｇｅＣｏｎｄｉｔｉｏｎＡｂｓｔｒａｃｔＲｏｔａｔｉｎｍａｃｈｉｎｅｒｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｗｉｄｅｌｕｓｅｄｍａｃｈｉｎｅｓｉｎｉｎｄｕｓｔｒａｎｄｍｏｓｔｏｆｔｈｅｇｙｙｙ，ｒｏｔａｒｍａｃｈｎｅｒｓｕｃｔｔｕｒｂｓｏｏｎｅｙｉｙｈａｓｓｅａｍｉｎｅ，ｃｏｍｒｅｓｓｏｒ，ａｅｒｏｅｎｇｉｎｅａｎｄｈａｖｈｏｌｌｏｗｐ，ｃａｖｔｉｔｓｔｒｕｃ

8、ｔｕｒｅ．Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｗｅａｋｓｅａｌｏｆｄｅｖｉｃｅｏｒｔｈｅｄｅｆｅｃｔｉｖｅａｓｓｅｍｂｌｒｏｔａｔｉｎｃａｖｉｙｙ，ｇｙｏｆｔｈｅｒｏｔｏｒｓｙｓｔ