基于船舶废气涡轮发电系统的转子动力学试验与研究

来源 :第十六届全国非线性振动暨第十三届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:linlinlin123456
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  现代社会,随着工业的迅速发展,世界能源需求日益增加,能源危机日趋加剧,尤其是在船舶行业。船舶发动机的排气既浪费了能源又污染了环境。因此人们给发动机安装了一个废气涡轮发电系统用以回收废气能量,系统中主要包含涡轮增压器、高速电机等部件。转子是涡轮、电机主要的旋转部件,通常电机的转速高达几万到十几万之间,如此高速旋转的机械,在安装前需要进行动平衡的校核试验,按照一定的精度消除转子各微段质心对回转轴的偏离,以防止在设备的运转中出现轴系的断裂等突发情况。在试验的过程中,设备的运转会受到外界环境的影响,当转子受到微小的扰动后,转子的振动会越来越大,则转子就处于失稳状态,试验中应当避免出现这种情况。通常为了提高系统旋转机械的效率,采取的重要措施之一是缩小旋转机械转子与定子之间的间隙,但是这将增大转子和定子之间的碰撞摩擦。当转子与定子发生碰摩故障时,二者之间会产生很强的相互作用,碰撞摩擦力正是导致叶片断裂失效、机械系统严重损伤破坏的重要原因之一。因此,需要对涡轮和电机进行动力学方面的校核计算。高速转子临界转速可以采用传递矩阵法进行计算,但相关参数难以准确求取,计算结果存在误差,因此精确的计算需要采用有限元分析软件进行计算,常采用的是Dyrobes的Dyrobes_Rotor或Ansys分析软件,该计算结果可以为动平衡提供指导意义。
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