《液氫渦輪泵轉子系統非線性隨機穩定性研究》是依託西安交通大學，由白長青擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：液氫渦輪泵轉子系統非線性隨機穩定性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：白長青
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
液氫渦輪泵是液體火箭發動機的心臟，也是未來可重複使用運載器研製中的核心技術之一。液氫介質的特殊性質和複雜、極端的運行條件使其極易受干擾引發轉子系統失穩破壞。由於大氣湍流、推力室燃燒放熱不均勻等造成的隨機激勵以及轉子內阻尼隨機性的存在，研究液氫渦輪泵轉子系統非線性隨機穩定性顯得十分重要。項目以國家重大需求為導向，根據Hamilton體系下能量－動量方法的基本理論建立有效的非線性隨機穩定性判別準則，提出高效、準確的複雜非線性轉子系統的隨機穩定性分析方法；研究隨機激勵和內阻尼的隨機特性，選取密封和滾動軸承的非線性動力學模型，在Hamilton體系下建立液氫渦輪泵轉子系統的非線性隨機有限元動力學模型；研究多失穩因素作用下液氫渦輪泵轉子系統的非線性隨機穩定性，探究隨機性和多種失穩因素相互作用誘發轉子系統不穩定問題的規律和內在機理。為液氫渦輪泵的可靠性研究、最佳化設計和健康診斷提供理論依據和分析方法。
結題摘要
本項目以國家重大需求為導向，研究了液體火箭發動機的心臟—液氫渦輪泵轉子系統中由於大氣湍流、推力室燃燒放熱不均勻等造成的隨機激勵以及參數隨機性引起的轉子系統隨機穩定性。 主要完成了以下幾個方面的工作：（1）研究了液氫渦輪泵轉子系統中關鍵的非線性因素及失穩處理措施；（2）根據Hamilton體系下能量－動量方法的基本理論建立了有效的非線性隨機穩定性判別準則，對轉子系統的隨機穩定性進行分析；（3）結合轉子系統中局部非線性特點，提出了高效、準確的複雜非線性轉子系統的隨機回響和穩定性分析方法；（4）研究隨機激勵和內阻尼的隨機特性，選取密封和滾動軸承的非線性動力學模型，建立了液氫渦輪泵轉子系統的非線性隨機有限元動力學模型；（5）研究多失穩因素作用下液氫渦輪泵轉子系統的非線性隨機穩定性，探究隨機性和多種失穩因素相互作用誘發轉子系統不穩定問題的規律和內在機理。本項目的研究成果為液氫渦輪泵的可靠性研究、最佳化設計和健康診斷提供理論依據和分析方法。
