在設計時優(yōu)化了超超臨界汽輪機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù),增強了氣流激振力對轉(zhuǎn)子的作用,有著十分重要的意義,這樣就是實現(xiàn)其多功能化。設計結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化如下:
(1)增加密封齒組數(shù)。密封流道曲折,增加了氣流流動阻尼,使得氣流與轉(zhuǎn)子之間的作用效果更加突出。在理論上,密封齒組數(shù)越多密封效果越好,高壓氣流對轉(zhuǎn)子的作用越明顯。
(2) 兩端軸承座設計成可調(diào)機構(gòu)。 由于現(xiàn)有的 Muszynska 密封力模型分析,我們可知氣流激振力的產(chǎn)生主要是由于轉(zhuǎn)子在密封腔室內(nèi)偏置,導致密封腔室內(nèi)流場分布不均勻,產(chǎn)生不均勻的流體壓力,當流體激振力達到一定的幅值時,可導致轉(zhuǎn)子出現(xiàn)氣流激振。因此,我們可以在實驗臺工作前預加上轉(zhuǎn)軸偏心,使轉(zhuǎn)子在密封腔室內(nèi)存在一定的偏置量,以增強氣流激振力的效果。
(3)一般進氣管是徑向進氣結(jié)構(gòu),為了增強氣流激振力的作用效果,在徑向進氣結(jié)構(gòu)的基礎上又設計增加了切向進氣結(jié)構(gòu)。不但可以增加氣流的周向速度,提高氣流激振力的作用效果,還可以通過施加反向氣流抑制氣流激振;同時在周向上增加了進氣管的數(shù)量,可以模擬大流量進氣和小流量進氣等不同的工作狀態(tài)。
(4)密封齒徑向間隙可調(diào)節(jié)。為了定性研究氣流激振力機理,我們把密封齒設計成徑向可調(diào)機構(gòu)。通過密封齒調(diào)節(jié)機構(gòu),我們可以進行密封齒的徑向微調(diào),改變密封腔室內(nèi)的流場,從而影響密封腔室內(nèi)的氣流激振力。
(5)增加了更好的密封效果。由于現(xiàn)有儲氣罐的容量有限,為了能夠延長的供氣時間,我們在設計時注意了實驗臺上有可能泄漏的部位,優(yōu)化密封結(jié)構(gòu),防止實驗臺在密封結(jié)構(gòu)以外的部位泄漏氣流,確保儲氣罐提供的氣流絕大部分通過密封腔室泄漏出去。