超临界二氧化碳涡轮转子非线性涡动的密封动力特性

本文基于转子非线性运动理论构建超临界二氧化碳涡轮转子-密封的非线性涡动模型，得到转子受密封气流激振力的自由涡动动力特性，具体结论如下：

（1）不平衡质量力和转子弹性恢复作用会使得转子运动呈现弧状的螺旋运动。密封的气体动压作用导致发生转子横向偏移。

（2）密封气流激振力受不平衡质量的影响呈现带状分布，在转速频率附近形成较为明显的振幅。位移与激振力在竖直方向的振动幅度要高于横向振幅。

（3）密封动力系数受不平衡质量力影响在工作频率处发生大幅度波动。弹性恢复力使直接刚度在运动方向上变化显著，直接阻尼在切向上的抑制作用明显。

（4）不平衡质量力、弹性恢复力和密封气流激振力共同作用下的密封有效阻尼较低，其中不平衡质量力和密封气流激振力使密封系统的抑制涡动能力较差，更容易发生运动失稳。

东北电力大学能源与动力工程学院火电机组节能减排工程技术研究中心成立于2013年，是我校省部级科研平台之一。主要研究方向为热力系统动态特性与节能减排，定位于能源高效利用技术及其在发电行业中的应用，涉及高功率密度发电、火电机组灵活性改造、热电综合协调及设备安全分析技术。研究中心承担并完成了多项国家、地方的发电相关重要科技攻关任务。自成立以来，在国内开展了热电机组节能潜力在线诊断关键技术及应用研究，主持研发了大型燃煤热电联产机组节能潜力在线诊断技术和汽轮机热力系统运行经济性诊断技术，研究成果在电力行业应用推广，产生了良好的社会和经济效益。团队成员累计发表文章150余篇、申请专利46项，获得2016年度吉林省科学技术奖一等奖1项、2013年度吉林省电机工程学会电力科学技术奖三等奖1项、2012年度吉林省科学技术奖二等奖1项。

曹丽华（1973），博士，教授，博士生导师，吉林省教学名师、省突专家、“火电机组节能减排”科技创新团队带头人、中国电机工程学会火电专委会汽轮机专业学组委员，主要研究方向为火电厂节能减排、灵活性改造及汽轮机经济运行与优化等。作为项目负责人承担并完成了10余项国家地方的科研攻关项目。多次获得吉林省及学校奖励，在国内外重要刊物及会议上发表文章百余篇、获批发明专利十余项、出版专著两部。

司和勇（1991）：博士，东北电力大学校聘副教授、硕士生导师。现任东北电力大学能源与动力工程学院动力工程系主任。主要从事热力系统动态特性与叶轮机械转子动力学研究。在叶轮机械转子动力学与热力系统分析方面发表学术论文20余篇，获得国家发明专利授权4项。

陈东超（1985）：博士，东北电力大学校聘副教授、硕士生导师。主要从事电站大型旋转机械健康管理、机网协调作用下发电机组轴系扭振监测、保护和控制方面的研究工作。主持各类科研项目6项，作为骨干人员参与国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、电力企业科技项目10余项；发表科研论文近30篇；参与研发的发电机组故障诊断与辅助决策系统、汽轮发电机组轴系扭振监测、分析和保护系统已经在多家发电企业示范应用。