小积液情况下卧式转子的稳定性实验研究

盘腔积液现象在舰用燃气轮机工作过程中时有发生,汽化的滑油和水蒸汽凝结形成积液。转子带动腔内的积液旋转,引发振动失稳,严重时会对发动机结构造成致命性破坏。为此,开展燃气轮机压气机盘腔积液的模拟实验研究,以双盘双支承的卧式柔性转子系统作为研究对象,重点关注小积液量的特点,对积液转子的动力学稳定性进行了研究。观测到转子的失稳现象,开展了不同积液体积、不同积液类型(水、植物油和滑油)等因素的影响规律研究,揭示了小积液的卧式转子动力学特征。研究结果表明:(1)对于积液失稳振动,存在失稳边界积液量,当积液量大于该边界值时,失稳将会发生。(2)失稳边界转速及恢复转速均高于临界转速。当转速高于失稳边界转速时,失稳将会发生。转速进一步增加,高于恢复转速时,失稳现象可能消失。(3)失稳时的振动特征为:出现幅值突增,次谐波成分也随之增加;基频和次谐波发生调制,表现出拍振特征。(4)随着积液体积的增加,失稳边界转速先减小后增加。(5)随着积液粘度系数增大,失稳边界转速和边界积液量均增大。