热能动力工程

作者：张虞,廖鹏,陈波,肖焱毅,王军,袁野

单位：中国船舶集团有限公司第研究所无锡分部,,中国船舶集团有限公司第研究所无锡分部,,江苏科技大学能动学院,,中国船舶集团有限公司第研究所无锡分部,,江苏科技大学能动学院,,江苏科技大学能动学院,

关键词：水力测功器;附连水质量;固有频率;湿模态分析;有限元

燃气轮机试验测试使用的水力测功器在运行过程中,主轴和转子所组成的结构系统受水流作用下,其固有频率会显著降低,增大了结构发生共振的风险。为明确该系统工作状态下的模态特性,从动力学基本方程出发,基于Donald/Burrill旋转体结构附连水计算方法,开展“满水”状态下结构系统的附连水质量计算,然后基于ANSYS Workbench仿真计算平台,开展系统前5阶干、湿模态分析,之后基于某随机载荷谱,开展了主轴和转子系统在无水和“满水”状态下的频率响应分析。模态分析计算结果表明,湿模态比干模态的固有频率下降超过20%,前3阶振型以主轴振型为主,4、5阶振型以叶片振型为主。频率响应分析计算结果表明,当激励频率接近系统固有频率时,应力响应和位移响应明显提升,结构存在共振现象。

来源：2025年第7期

《热能动力工程》期刊编辑部

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