高压多级氢涡轮泵转子动力学设计与试验研究

多情清秋

高压多级氢涡轮泵转子动力学设计与试验研究

摘要 转子动力学问题是液体火箭发动机氢涡轮泵研制中最复杂的问题之一。为了保证高速转子的稳定工作，必须对转子进行多方面的研究和试验。介绍了在高压多级氢涡轮泵研制过程中转子的结构设计，临界转速计算和转子动力学的试验研究等内容。

关键词 涡轮泵，氢氧发动机，转子，动力学。

Design and Experimental Study on Rotor Dynamics of High Pressure Multistage LH2 Turbopump

Xia Dexin

(Beijing Institute of Liquid Rocket Engine,Beijing,100076)

Abstract The problem of the rotor dynamics is one of the most complex problems in research of LOX/LH2 engine LH2 turbopump. To guarantee the stability of rotor, experimental research on rotor dynamics is necessary. This paper introduces structural design of rotor, computation of critical speed and experimental study on rotor dyna

mics of high pressure multistage LH2 turbopump.?

Key Words Turbopump, Hydrogen oxygen engine,Rotor,Dynamics.

1 引 言

国内外研制经验表明，高压多级氢涡轮泵是氢氧发动机中技术最复杂、难度最大的组件。氢涡轮泵的最大特点是其转子为高转速的柔性转子，工作在二、三阶临界转速之间。在以往氢涡轮泵的研制过程中都出现过转子动力学问题。在美国航天飞机主发动机(SSME)和日本的LE-7发动机的氢涡轮泵中，也都出现过转子的失稳问题。在氢涡轮泵的研制过程中，由于转子动力学问题是一个非常敏感和复杂的问题，它所涉及的因素很多，需要仔细地加以研究和分析。因此对氢涡轮泵进行转子动力学设计和试验研究，是十分必要的。此项工作已是国外大推力火箭发动机研制过程中不可缺少的一项。

http://www.calt.com/information/magazine/200106/015XDX.htm

AaronSpark

    涡轮泵转子动力学问题相对我们现在研究的汽轮机而言应该是简单一些，不过其高速且工作在液体环境中的特点给该问题的研究增加了不少的困难。这应该是转子动力学的发展方向之一吧，不过我们这边对这个问题的认识还是很浅，有兴趣的话大家可以仔细讨论讨论

FSI

如果是单纯的转子轴承系统，即使在高速下也没有什么太奇怪的动力学特性吧?
在液体环境中运行必须考虑附连水质量和阻尼效应，这一部分对于高速旋转部件来说确定可能比较困难些吧。特别是高速旋转更有可能产生空化效应，不但使得转子受力难以确定，而且也会造成叶片材料损坏。

aspen

单纯的也未必啊，别的不考虑总要考虑支承的特性吧

aspen

空化效应估计只是一方面因素，感觉间隙激振问题应该更加严重。

FSI

单纯的也未必啊，别的不考虑总要考虑支承的特性吧

有哪些不一般的支承特性呢

aspen

不同的支承形式当然有各自不同的特性
比如油膜轴承、气浮轴承、球轴承等都具有较强的非线性特征

多情清秋

对于告诉转子的研究我们这边基本上还等于0，好多东西现在还都是仅仅凭直观想象，就像上次写一个报告一样，很多东西都是靠我们现有的知识范围内作出判断，但是一和专业的人士一接触，我们所提的很多问题都根本不存在，但是又有很多新的问题却没有提到，真是隔行如隔山啊

FSI

可以做一些试验性的研究, 关键要有人走第一步.  高速转子里的问题应该可以从文献中总结出一些。<br>

Anonymous

氢涡轮泵的特点是高转速柔性转子，做起来应该不容易

aspen

柔性应该不是最大的问题，现在汽轮机里的转子也都是柔性的

jkjxl

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