火箭发动机液氢涡轮泵转子密封系统的非线性动力稳定性
白长青1,许庆余1,张小龙1,2
(1西安交通大学建筑工程与力学学院，710049,西安；2西安建筑科技大学机电工程学院，710055,西安）
摘要:研究了不平衡激励下密封对火箭发动机液氢涡轮泵转子系统非线性动力稳定性的影响；采用Muszynska模型描述密封流体激振力，根据Timoshenko梁-轴有限元模型离散化转轴，建立了实际液氢涡轮泵转子-密封系统的非线性有限元模型；结合Floquet理论和打靶法，分析了该不平衡系统的动力稳定性和非线性行为.研究表明：密封诱发的次同步进动造成的系统失稳破坏首先发生在涡轮端轴承；轴承阻尼、密封轴向雷诺数和密封长度对系统临界失稳转速有显著影响，随着轴承阻尼和密封轴向雷诺数的增大，系统临界失稳转速增加，随着密封长度的增加，临界失稳转速逐渐变小.
关键词:涡轮泵转子；密封；动力稳定性；火箭发动机
中图分类号:O247.6文献标识码:A文章编号:0253-987X(2005)09-1016-05