干气密封系统角向摆动的稳定性及其振动响应
【作者】 张伟政; 俞树荣; 丁雪兴; 韩明君; 杜兆年;
【机构】 兰州理工大学石油化工学院; 兰州理工大学温州泵阀工程研究院; 兰州理工大学理学院;
【摘要】 干气密封系统角向摆动改变了动静密封环间的微尺度间隙,进而影响了干气密封的密封性能,建立了角向振动下气膜-密封环系统的动力学模型,应用微扰法和龙格-库塔法求解气膜角向刚度、临界转动惯量和角向摆动的二维振动方程,获得了密封系统稳定时的密封结构参数范围,并分析了最佳稳定点和临界点振动响应。研究结果表明:在特例中螺旋角α=75°邻域内,存在着稳定区域α=74°30’06″~75°16’10″,其最佳值为αopt=74°53’48″。最佳稳定点振动响应为准周期运动,而临界点振动响应发生了混沌运动。
【关键词】 干气密封; 角向摆动; 龙格-库塔法; 稳定性; 振动响应;