航空发动机转子—刷式密封系统动力学特性研究

【类型】学位论文

【作者】钱大帅 

【关键词】 航空发动机 转子,刷式密封系统 动力学模型 转子动力学特性

【摘要】刷式密封可以有效地减少泄漏并提高转子系统的稳定性，提高发动机的工作性能。对刷丝和转子之间动力学特性的研究可以为刷式密封泄漏特性分析、磨损特性研究、流体激振和转子系统的稳定性分析提供力学模型和研究基础，具有重要的意义。基于弹性梁变形理论和转子动力学理论，在不考虑气流作用力的情况下，本文对刷式密封刷丝和转子相互作用的力学特性以及转子-刷式密封系统的转子动力学特性进行了研究。 把刷丝作为悬臂梁处理，从单根刷丝和转子之间相互作用的几何关系出发，得到了单根刷丝和转子之间的作用力模型。将整圈刷丝对转子的作用力系进行简化，建立了刷式密封对转子的力学模型，为进一步研究转子-刷式密封系统的动力学特性提供了理论基础。并仿真研究了刷式密封参数对此作用力的影响。 使用八参数表述形式将刷式密封作用力和动力特性系数与转子的振动联系起来，推导了含有四个刚度系数的刚度模型。将得到的刷式密封对转子的作用力表达式进行简化，得到了简化的易于应用的刚度系数表达式。 建立了刚性支承条件下单圆盘转子-刷式密封系统的有限元模型和转子动力学方程，使用 Newmark 方法求解方程得到了系统的转子动力学特性，并分析了刷式密封对转子振动特性的影响，为转子系统设计和进一步的研究提供了依据和基础。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】哈尔滨工业大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】刘占生

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