透平式能量回收一体机水润滑转子稳定性研究

为了保障膜法海水淡化系统中透平式能量回收一体机的稳定运行，对一体机水润滑转子的稳定性展开研究。基于流体动压滑动轴承理论，同时考虑水润滑轴承和口环间隙水膜的流体动压润滑效应，在MATLAB平台上利用有限差分法、扰动增量法求解雷诺方程，得到水润滑滑动轴承及口环的动力特性系数，并对水润滑转子系统的动力学特征方程进行求解，进而判别转子系统的稳定性，研究了临界状态下系统转速与质量的关系。结果表明：口环间隙水膜的承载力在转子稳定性分析中不可忽略，否则将产生较大误差；考虑口环产生的动压润滑效应后，滑动轴承处水膜压力约减小40%，系统动力特性系数增加，系统的临界转速相较仅考虑滑动轴承时提升了3 000 r/min，临界质量提升了8.4%；滑动轴承的主刚度系数与交叉阻尼系数受转速的影响明显高于口环处。研究结果为提高海水淡化一体机水润滑转子系统的可靠性提供了参考。