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离心式压缩机转子—轴承系统临界转速计算

赵永辉  
【摘要】:离心式压缩机的稳定性取决于转子-轴承系统本身的特性,本文针对离心式压缩机转子-轴承系统临界转速的计算进行研究,主要研究范围是:1.计算叶轮的转动惯量;2.计算可倾瓦径向滑动轴承的动力系数;3.计算转子-轴承系统的临界转速。 叶轮转动惯量的计算采用解析与离散相结合的方法,轮盘与轮盖采用解析法进行求解,而叶片则采用离散的方法,这样既可以保证计算的精度,又可以提高计算的速度。 可倾瓦径向滑动轴承动力系数的计算是以雷诺方程为基础,首先对瓦块表面进行网格划分,采用差分和SOR方法解出各瓦块在静态平衡位置时各点的压力分布,并进一步解出各瓦块在静平衡状态时的动力系数;然后再采用间接法换算出各瓦块在摆动时的动力系数。间接法可以减少求解雷诺方程的次数,加快了求解速度,也减少了由于多次运用差分法造成的误差。 转子-轴承系统临界转速的计算采用传递矩阵法,由于引入了可倾瓦径向滑动轴承,因此,这是一个有阻尼的系统,这个系统的状态向量含有8个元素,系统特征方程的阶数为8n阶,以40个节点的系统为例,特征方程的阶数就将达到了320阶,而且特征方程的系数差别巨大,求解这个方程最大的难点就是如何避免丢根。本文采用QR法对特征方程进行求解,从而彻底避免了丢根的危险。


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