崔 颖，刘占生，叶建槐

(哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院，哈尔滨 150001)

大型非线性转子－密封－轴承系统的不平衡响应与稳定性

崔 颖，刘占生，叶建槐

(哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院，哈尔滨 150001)

对实际大型汽轮机转子－密封－轴承系统建立了具有超大规模维数的非线性动力学模型，该模型考虑了密封的非线性激振力、可倾瓦轴承的弹性支承力、转子的阻尼力、不平衡质量力和重力。采用Newmark方法对其进行数值求解，模拟出转子升速过程中汽流激振现象的典型特征和发生汽流激振的失稳转速，并且得到系统参数对转子不平衡响应和稳定性的影响规律。结果表明:适当的增大转子的阻尼、密封的半径间隙和密封流体轴向流速可提高转子发生汽流激振的失稳转速，这为在设计和运行中提高实际大型汽轮机转子－密封－轴承系统的稳定性提供了参考依据。

转子－密封－轴承系统;非线性;高维;不平衡响应;失稳转速

当前我国电站汽轮发电机组正向着大容量、超临界和超超临界机组发展。汽轮机蒸汽参数的提高导致高中压缸进汽密度增大、密封前后压差提高，致使作用在高中压转子的密封激振力增强，容易诱发高中压转子失稳，产生很大的具有低频特性的汽流激振故障。由于密封流体激振力近似的正比于机组的出力，因而汽流激振引起的不稳定振动已成为限制超临界和超超临界机组出力和安全稳定运行的重要因素［1］。

在转子－密封－轴承系统动力学特性分析中建立准确的密封力模型是研究的基础。……