密封间隙力对泵转子临界转速的影响分析

随着给水泵的大功率化、高转速化的发展,为保证多级离心泵转子部件的平稳运转,避免其在接近其临界转速时产生共振,需要对设计中的转子进行干态、湿态下的临界转速计算.论文以5级离心给水泵为主要模型,采用有限元法分别计算其在干态、湿态下的临界转速,通过对比,得出密封间隙力对转子临界转速的影响.干态情况下,分别用邓克莱法和有限元法计算给水泵的一阶临界转速;湿态情况下,分别计算密封设计间隙及二倍间隙不同情况下的临界转速,对比结果,表明密封间隙力对泵转子临界转速的影响非常大,并且与密封间隙的大小密切相关.     

口环密封对高压多级离心泵临界转速的影响

高压多级泵单级扬程较高,叶轮密封环前后压差大,口环密封的等效刚度对转子湿临界转速的影响较大。在计算转子的湿临界转速时需要求解口环密封的主刚度系数。使用Pro E件计算得出密封处的流场力,进而求解密封环的主刚度系数,并用轴承刚度定义进行验证。利用ANSYS-Workbench对高压多级泵进行模态分析,对比考虑口环密封前后,转子临界转速的变化情况。结果表明:口环密封使前两阶弯振临界转速大幅增加,随着转速的增加,口环密封对临界转速的影响越来越小;口环密封降低了扭转振动的临界转速,且对第一阶扭转振动的临界转速影响较大;口环密封可以降低陀螺效应对转子临界转速的影响。     

涡扇发动机转子动力特性计算与分析

发动机转子支承系统的动力学特性对于发动机运行的可靠性具有重要的作用,某型涡扇发动机的双转子支承系统带有耦合高低压转子的轴间轴承,高压转子前支承及低压转子后支承均采用波纹环弹性支承,低压转子前支承还采用了间隙环.这些支承结构对转子支承系统的动力特性有重大影响.本文采用传递矩阵-拟模态综合法,对该涡扇发动机的双转子支承系统的临界转速进行计算,分析该发动机所采用的各弹性阻尼支承的作用与影响,对发动机的使用、维护以及改进、改型具有重要的参考意义.     

多级离心泵转子的流固耦合特性及试验分析

针对高功率密度液体多级离心泵的高速化发展带来的流固耦合及临界转速等问题,根据流固耦合计算方法,并应用Ansys软件系统对流场网格进行划分和边界条件设定,然后进行数值模拟计算。计算结果表明:首级叶轮到后部末级叶轮应力、应变和变形呈增大趋势,这符合多级泵叶轮受力分布的实际情况,流固耦合相对于重力来说发挥了更显著的作用。可以看出流固耦合后转子固有频率降低,并且阶数越高,下降幅度越大,旋转软化效应对第一阶弯振影响较小,而对二、三、四阶的影响逐渐增强,且随转速均匀增加,弯振频率均匀变化。试验测试结果与仿真结果具有较好的一致性,反映了仿真数据的正确性。     

高速转子临界转速计算及支承结构的优化设计

基于有限元法,用MATLAB计算程序,对已初步设计的高速转子进行临界转速校核;并对转子系统临界转速进行拓展研究,得出了一定范围内转子临界转速随着轴承刚度的增加而变大的规律;通过该规律对高速转子的支承结构进一步优化,使得该支承系统条件下,高速转子的额定转速低于一阶临界转速,能够稳定运行。     

多转子系统弯、扭耦合作用时临界转速的研究

导出了轴的弯、扭耦合传递矩阵和轴间的弯、扭耦合矩阵。在文［１］的基础上编制了多转子弯、扭耦合临界转速的通用程序。采用等效刚度、等效阻尼方法编制了多转子弯、扭耦合稳态不平衡响应的通用程序；研究了扭振、畸形结构、油膜刚度、油膜阻尼等因素对临界转速的影响；并对某型发动机转子进行了计算和分析     

密封间隙力对泵临界转速的影响

基于泵产品临界转速的实际计算和国外泵行业研究报告,阐述了密封间隙力对计算泵临界转速的重要作用,提出要以湿态临界转速计算结果作为安全裕度的判据。     

柔性支撑转子支撑刚度对临界转速的影响分析

旋转机械的工作转速在其临界转速分布范围内会产生剧烈振动,严重时会使系统遭到破坏,因此研究临界转速的影响因素至关重要。建立柔性支撑的储能飞轮转子有限元模型,基于ANSYS Workbench分析软件对不同支撑刚度条件下转子的临界转速进行计算和分析。通过计算结果分析支撑刚度对转子的前三阶临界转速的影响,为使系统的临界转速偏离工作转速提供设计和调整依据。     

离心多级泵转子临界转速的计算

对锅炉给水泵(离心式多级泵)转子的干临界和湿临界转速进行了计算.计算中考虑了两端滑动轴承及诸密封环动力特性的影响.在对密封环动力特性计算分析的基础上给出了改进设计后的临界转速计算结果.     

基于有限元法的转子临界转速计算

在转子系统临界转速计算中,有限元法能够确保模型的完整性和分析的准确性,可以进行复杂转子系统的临界转速计算,针对各维有限元模型计算精度和计算速度的问题,分析了一维、二维、三维有限元模型的优缺点,明确了在不同设计和分析阶段各维模型的选用原则,以满足临界转速计算的需要,并以涡轮泵临界转速的计算进行了验证。结果表明,二维模型在一般情况下兼具一维和三维模型的优点,计算速度快,求解精确;对转子系统的临界转速计算有着较大的参考价值。     

可调节转子临界转速的新型支承设计与研究

支承刚度对转子系统的临界转速等动力特性有很大的影响,由此推出一种新型的刚度可调节的转子支承系统。该系统可以对水平支承刚度和垂直支承刚度进行"解耦",有利于对转子系统进行动力学研究;该支承可对转子支承的整体刚度进行调节,从而对转子系统的临界转速进行控制。在这种新型的支承方式下,运用传递矩阵法、广义影响系数法对这种支承机构转子系统的临界转速可调节性做了理论分析,证明该新型转子支承系统可有效的对转子系统的临界转速进行调节。     

滚动轴承径向刚度在转子临界转速计算中的应用北大核心

以某双吸泵转子临界转速的计算为例,先通过计算滚动轴承的径向刚度,再利用弹簧单元模拟轴承径向刚度,建立有限元模型,求解转子临界转速;同时还实测了转子的临界转速,通过计算结果和实测值的对比表明,该方法能够较为准确地计算出转子的临界转速,特别是一阶临界转速,具有重要的实际应用价值。     

弹性支承的悬臂转子临界转速计算分析

临界转速是各类高速旋转机械一个重要参数,以弹性支承的悬臂转子为研究对象,分别采用传统公式法和基于有限元ANSYS软件对其求临界转速,再利用转子动力学专业软件SAMCEF进行分析该转子的临界转速,把三种方法求得的数值进行分析比较,结果表明转子动力学专业软件SAMCEF对转子临界转速的计算准确性更高,计算更为方便,为工程实践计算转子临界转速提供了很好的工具。     

磁力轴承支承刚性转子的临界转速计算

针对磁力轴承支承转子的结构特点提出了一种用于分析该类转子的简化处理方法,并使用Samcef Rotor有限元软件建立了某刚性转子的轴对称模型,计算得到了转子的临界转速及振型。研究了该转子的临界转速与磁力轴承支承刚度的关系。计算结果及相关结论将为磁力轴承和传感器的布置以及控制系统的设计提供重要依据。     

锥形密封环对离心泵转子动态特性的影响

根据Ｈｉｒｓ理论对湍流工况下锥形密封环动力特性系数进行了数值计算，并以一台双吸泵为例分析了密封环锥度变化及磨损对临界转速的影响，从改善转子动态特性的角度对密封环最佳锥度的选择提出建议。     

增压器转子-支承系统的临界转速计算分析

将陀螺系统辛子空间选代法应用于增压器系统,建立了涡轮增压器转子的有限元模型,计算了该转子系统的临界转速,并与其它经典方法计算结果进行了比较,验证了用辛子空间迭代法计算转子临界转速的工程实用性和可靠性,并讨论了系统主要结构参数对临界转速的影响.     

转速对转子振动频率的影响

本文研究转速对转子振动频率的影响。首先对SOLID WORKS有限元软件进行模态分析的可靠性结果进行验证,然后计算了27种不同转速下前10阶转子振动频率,并分析其变化规律,提出使用SOLIDWORKS有限元法求解实际工程上临界转速的新方法。研究结果表明,随着转速增加,转子的振动频率将相应增加,且其增加具有非线性;随着转速的变化,转子的高阶次振动频率将发生组合和分离,其临界点发生在临界线（＂振动频率=转速对应频率＂直线）上;利用有限元法和临界线,求解实际工程临界转速的新方法比其他方法的准确性更高。     

用广义影响系数法计算转子-轴系系统临界转速

在传统影响系数法的基础上进行推广,提出了计算轴系临界转速的“广义影响系数法”。考虑轴系不同轴径的情况,并编制了相应的计算程序。与“有限元法”和“传递矩阵法”的计算结果进行了对比,结果基本一致。     

基于有限元法的离心泵转子系统动力学特性研究

本文应用基于有限元法的Workbench软件对离心泵"干态"和"湿态"条件下的转子系统进行模态分析,得到两种条件下的临界转速。应用计算流体力学(CFD)中的准静态法得到了密封口环处的流体激振力并将其添加到"湿态"模态分析中。结果发现,"湿态"条件下,转子的临界转速远大于"干态"条件下的临界转速,这说明密封口环间隙处的流体激振力对转子起到一定的支撑作用。