三種升速條件下的魚雷渦輪機轉子系統動力學特性

宋文　梁躍　伊進寶　郭兆元　白伊明　章蓉

(1. 中船重工第七○五研究所, 西安　710000) (2. 山西省平陽重工機械有限責任公司, 臨汾　043003)

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三種升速條件下的魚雷渦輪機轉子系統動力學特性

宋文1*梁躍1伊進寶1郭兆元1白伊明2章蓉2

(1. 中船重工第七○五研究所, 西安710000) (2. 山西省平陽重工機械有限責任公司, 臨汾043003)

為研究魚雷渦輪機轉子系統的瞬態動力學特性,結合實際啟動工況,采用傳遞矩陣法建立了轉子系統的瞬態運動方程,并用Newmark-β數值積分方法進行求解,模擬分析了不同啟動過程中轉子的瞬態響應歷程.結果顯示：考慮不同函數形式的(線性、指數、分段)升速過程時,渦輪轉子系統各階臨界轉速沒有顯著差異,但共振峰值以及震蕩收斂時間差別較大.其中,最符合實際工況的是分段函數形式的升速過程,該過程過二階臨界轉速的共振峰值最小.本文的工作可以為魚雷渦輪轉子系統的優化設計提供參考.

魚雷渦輪機,轉子系統,瞬態響應,傳遞矩陣法,Newmark-β積分法

引言

渦輪機是熱動力魚雷的重要推進形式之一,具有功率大、體積小和重量輕等優點;隨著功率的增加,在比功率上的優勢更為明顯,特別適合于高航速、遠航程的航行.對渦輪機轉子系統進行結構設計和優化改進時,首先必須對轉子系統的動力學特性的做出合理的預測和分析.由于在啟動、停機或工況負載發生變化的這些瞬態過程中,轉子承受的各種主動力和負荷力要經歷復雜的變化,轉子瞬態……