熱耗散變形下干氣密封系統(tǒng)軸向振動穩(wěn)定性分析
本文選題:非線性振動 + 干氣密封。 參考:《振動工程學(xué)報》2016年01期
【摘要】:基于非線性振動理論,建立了氣膜-密封環(huán)系統(tǒng)軸向振動模型,同時考慮了熱耗散有熱彈變形對氣膜厚度和剛度的影響。在特定的工況下,求解并擬合了非線性氣膜的軸向剛度和阻尼,獲得了一個非線性受迫振動微分方程。在無外激勵情況下,通過求解Floquet指數(shù),討論了系統(tǒng)分岔的問題,分析了螺旋角對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,得到了干氣密封系統(tǒng)穩(wěn)定運行的螺旋角范圍,并求得螺旋角為75°54′36″時系統(tǒng)發(fā)生Hopf分岔。將數(shù)據(jù)結(jié)果與無熱耗散有熱彈變形、無變形下的數(shù)據(jù)進行比較。研究結(jié)果表明:考慮熱耗散有熱彈變形下的系統(tǒng)穩(wěn)定的螺旋角范圍比無熱耗散有熱彈變形和無變形的螺旋角范圍更大。熱耗散熱彈變形下發(fā)生Hopf分岔的分叉點位置相比無熱耗散有熱彈變形和無變形的分岔點更加突出。這與先前利用龍格-庫塔法研究的結(jié)果一致,從而驗證該方法的正確性。其結(jié)果說明,熱耗散有熱彈變形對干氣密封系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有一定的干擾,對工程實際具有一定應(yīng)用價值。
[Abstract]:Based on the nonlinear vibration theory, the axial vibration model of gas film seal ring system is established, and the influence of heat dissipation thermoelastic deformation on film thickness and stiffness is considered. A nonlinear forced vibration differential equation is obtained by solving and fitting the axial stiffness and damping of the nonlinear film under specific conditions. In the case of no external excitation, the bifurcation of the system is discussed by solving Floquet exponent. The influence of helical angle on the stability of the system is analyzed, and the range of spiral angle of the dry gas seal system is obtained. Hopf bifurcation is obtained when the helical angle is 75 擄54 ~ 36 ". The results are compared with those without heat dissipation and thermoelastic deformation. The results show that the stable spiral angle range of the system with thermal dissipation and thermoelastic deformation is larger than that without heat dissipation and thermoelastic deformation. The bifurcation point with Hopf bifurcation is more prominent than that with no heat dissipation and thermoelastic deformation. This is consistent with the previous results obtained by the Runge-Kutta method, which verifies the correctness of the method. The results show that the thermal elastic deformation of heat dissipation has certain interference to the steady operation of dry gas seal system and has certain application value to engineering practice.
【作者單位】: 蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項目(51165020)
【分類號】:TB42
【參考文獻】
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【共引文獻】
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,本文編號:2048683
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