排灌机械工程学报

北大核心,JST,CSCD,WJCI,

国内刊号:32-1814/TH

国际刊号:1674-8530

排灌机械工程学报杂志2020年第8期:水力发电机组轴系哈密顿建模与动力学特性分析

发布日期:

作者:王鹏飞,张京京,陈帝伊*

单位:西北农林科技大学水利与建筑工程学院, 陕西 杨凌 712100

关键词:水轮发电机组,轴系,哈密顿函数,阻尼系数,横向振动

基金:国家自然科学基金优秀青年基金项目(51622906)

为研究水力发电机组轴系横向振动特性,以水力发电机组轴系为研究对象,首先将转子转轮形心定义为广义坐标,利用系统能量函数推求广义动量,组成系统一阶微分运动方程.将轴系外部作用力包括不平衡磁拉力与水力不平衡力作为输入控制项,建立了水力发电机组主轴系统广义哈密顿控制模型.通过算例求解得到了机组转速与阻尼系数变化时系统非线性动力学响应的分岔图、轴系轴心轨迹图和时、频域图.结果表明:在转速一定的情况下系统稳定性受到阻尼系数变化影响.当阻尼系数较小时系统运动不稳定,存在明显的倍周期现象,振动响应剧烈;当阻尼系数逐渐增大时,轴心振幅减小并稳定为周期运动.上述结果为水力发电机组轴系稳定运行提供了理论依据,同时也为进一步研究机组在不同外部输入激励下的振动控制提供了新的思路.

来源:2020年第8期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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