大型汽轮机转子—刷式密封系统动力学特性研究

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1、东南大学硕±学位论文大型汽轮机转子－刷式密封系统动力学恃性研巧专业名称；动力工程及工程热物理作者姓名：柴保桐指导教师：傅行军ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＤｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｙｏｆ－ＬａｒｅＳｔｅａｍＴｕｒｂｉｎｅＲｏｆ：ｏｒＢｒｕｓｈｇＳｅａｌＳｙｓｔｅｍＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＣＨＡＩ－Ｂ

2、ａｏｔｏｎｇＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｙｐＰｒｏｆ－．ＦＵＸｉｎｇｕｎｊＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｇｙＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中持别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢

3、意。研巧生签名：碟保輔日期；东南大学学位论文使用授权巧明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印。件和电子文档，可Ｗ采用影印本人电子文档的内容和纸质、缩印或其他复制手段保存论文一致，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括论文的内容相。除在保密期内的保密论文外）论文的全部内容或中。论文的公布（包括Ｗ电Ｗ电子信息形式刊登、英文摘要等部分内容子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。＇研巧生签名：紙氣蜗导师签名／ｊ寺Ｉ苗期；为ＫＹＳ摘要￣巧名：大型汽轮析賴子

4、刷式密封系统动力学特性研巧姓名：柴保桐导师：傅行军（教授）学巧：东南大学正文：现代火力发电技术对动力装置越来越高的技术经济性要求更加推动了高性能透平机械密封技术的发展，由于先进刷式密封技术可Ｗ显著提高大型火电机组的可靠性及其工作效率，使得刷密封在电厂中得到越来越多的应用，但在长时间运行后发现刷式密封与转轴间产生的摩擦热不仅对会刷丝产生影响，进而影响封严特性和流场特性，而且还会影响转子的固有振－动特性刷式密封系统流固稱合振动持性，而这也。因此有必要研巧刷式密封流场特性和转子体现了重要的科学价值和实用

5、意义。本文首先研究了单根刷丝与转子几何与为学关系，进而得到了整圈刷丝对转子作用力表－ｒ达式ｈｏｍａｓ，二次多项式拟合，按照Ｔａｌｏ；然后类比Ｔ八参数模型对转子刷式密封作用力进行ｙ－，公式展开，可得到支撑刚度系数表泣式－并推导出易于应用的转子刷式密封刚度模型并进－－行了仿真模拟．为第兰章和第五章转子刷式密封轴承系统模态分析提供了模型基础。，然介绍了有限元分析求解方法及有限元方程，同时对相应的建模单元进行简单介绍后Ｗ机组建立有限元模型、根据某电厂实际０００Ｍ。利用不含有热应力和离屯力的模态分析求解１出固有频率及振

6、型。对有限元数值仿真结果与电厂所提供数据进行比较，发现仿真结果比较作巧下的模态分析打下了基础。精确，从而验证了所建模型正确，为第五章流固賴合－研巧了转子刷式密封系统流场特性。建立了多孔介质数值分析模型，通过采用经验公式计算出刷式密封粘性阻力系数和惯性阻力系数，然后采用ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ协同平台中的ＦＬＵＥＮＴ模块数值求解了刷式密封出曰泄涌率，并与文献中的试验数据进行比照，间接验证，同了采用此方法计算阻力系数的合理性和正确性：然后进行刷式密封流场和温度场分析时、转速对温度场的影响及压差。研巧了比圧、

7、转速、干涉量和摩擦热流量对最高温度的影响－－热－结构賴合作用对转子应力及变形的影响研巧了转子刷式密封系统流体。在第Ｈ章流ＮＴ＾块和Ｓ－－场分析的基础上，采用ＦＬＵＥｔａｔｉｃＳｔｒｕｃｔｕｒａｌ模块，进行了流体热结构单向流固賴屯、力载荷情况下，转速及干涉量对转子合仿真计算，重点考虑了同时加载流场温度载荷和离ｏｄａｅｃｈａｎＬ‘应力和变形的影响聪块和ＭｉｃａｌＡＰＤ＾块对含有热应力和离。力的转子进。应用Ｍ，行了模态分析，并与第三章无流固賴合时的模态进行对比分析了流固帮合作用对转子固有振动特牲的影响。－ＡＮＳＹＳ

8、Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ；模态分析；转子刷式密封系统；流场分析；流固稱合关键词：ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＴＩＴＬＥａ－：ＲｅｓｅｒｃｈｏｎｔｈｅＤｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒ