1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械是工業(yè)中運(yùn)用最廣泛的機(jī)械之一，大部分的旋轉(zhuǎn)機(jī)械如汽輪機(jī)、壓縮機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等裝置內(nèi)部均有空心腔體結(jié)構(gòu)。由于裝置自身密封不良或者存在裝配缺陷，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)腔體內(nèi)常貯存有或泄漏入油液，形成積油轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。在某些特定條件下，積油會(huì)導(dǎo)致整個(gè)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的自激振動(dòng)，一方面會(huì)給支撐結(jié)構(gòu)帶來(lái)較大的載荷力，另一方面，也會(huì)使旋轉(zhuǎn)機(jī)械腔體產(chǎn)生較大的變形，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)靜件碰摩，引起機(jī)械結(jié)構(gòu)破壞。因此，研究積油轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性對(duì)于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行具有十

2、分重要的意義。
　　本文以單盤積油轉(zhuǎn)子作為研究對(duì)象，在流體仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基礎(chǔ)之上，獲得積油形態(tài)變化規(guī)律。隨后，基于油團(tuán)力學(xué)相似簡(jiǎn)化和Lagrange方程建立單盤積油轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。最后，采用數(shù)值解析方法，分析了積油轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性。主要工作包括以下：⑴基于單盤積油轉(zhuǎn)子系統(tǒng)積油盤模型，建立油-盤流體仿真二維模型，采用Gambit網(wǎng)格劃分工具，通過網(wǎng)格分塊劃分方法和邊界加密處理，獲得油-盤流體仿真結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。⑵采用Fluent

3、仿真軟件VOF兩相流模型，基于流體靜壓監(jiān)測(cè)，分析系統(tǒng)偏心、液體類型、積液高度、圓盤轉(zhuǎn)速四個(gè)特征參數(shù)對(duì)積液旋轉(zhuǎn)形態(tài)的影響。并通過搭建單盤積油轉(zhuǎn)子系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)，驗(yàn)證流體仿真結(jié)果。⑶基于油團(tuán)力學(xué)相似性簡(jiǎn)化，獲得單盤積油轉(zhuǎn)子系統(tǒng)五自由度動(dòng)力學(xué)建模方法，進(jìn)而通過Lagrange方程以及系統(tǒng)動(dòng)能、勢(shì)能以及油團(tuán)阻尼能分析，建立了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程。⑷基于數(shù)值解析，分析了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在無(wú)油團(tuán)作用下的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)和油團(tuán)影響下的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。具體包括轉(zhuǎn)速、積液量和支撐條