超高转速氢涡轮泵柔性转子动特性仿真分析

• 作者: 杜家磊 王怡萱 李铭 姜绪强 褚宝鑫
• 来源期刊: 火箭推进
• 关键词: 氢涡轮泵 柔性转子 转子动力学 临界转速 稳定性
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 页码范围: 86-93
• 页数: 7页
• 分类号: V434.1
• 语种: 中文

摘要

以25 tf级膨胀循环氢氧发动机氢涡轮泵为研究对象,针对超高转速氢涡轮泵柔性转子临界转速设计、稳定性控制的难题,采用有限元方法建立转子轴承系统动力学模型,考虑支承结构参与振动、密封流体的刚度及阻尼、支承刚度及阻尼随转速变化等因素的影响,计算分析了设计参数对转子临界转速、稳定性的影响,提出了优化改进方向。仿真分析表明:该氢涡轮泵的转子系统设计方案能够满足临界转速裕度、弯曲应变能控制的设计准则和目标要求; 工作转速范围内转子一阶对数衰减率最小值约为0.15,满足稳定性设计准则的最低要求; 若要进一步提高转子的稳定性裕度,可适当降低泵端弹性支承刚度,把转子悬臂段的流体密封由齿型结构改为阻尼更大的孔型结构,将对数衰减率提高到0.22以上。