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推进技术2025年第04期:液体火箭发动机涡轮泵振动问题研究现状及展望

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王珏;窦唯;杜家磊;金志磊;

单位:中国运载火箭技术研究院;北京航天动力研究所;

摘要:涡轮泵作为液体火箭发动机的核心高速旋转增压组件,其振动特性研究涉及多学科交叉领域,涵盖流体力学、结构力学、转子动力学及热力学等。本文系统梳理了涡轮泵振动问题的研究进展,从结构激振、流体激振和耦合振动三个维度展开论述:在结构激振方面,重点探讨了转子不平衡、动静碰摩、轴系松动及内摩擦等典型问题,在流体激振方面,深入分析了动静干涉流体激振、喘振、空化等;在耦合振动方面,主要讨论了密封-转子耦合、涡轮颤振等多物理场耦合问题。针对大推力可重复使用发动机的研制,指出需要在振动引起的涡轮泵关键构件动应力与疲劳寿命关系,涡轮泵大幅偏离设计工况引起的流体激振问题,多因素耦合建模分析和振动的主动控制三方面加强涡轮泵振动问题研究,以适应发动机大范围变工况、高可靠和长寿命工作要求。

关键词:液体火箭发动机;;涡轮泵;;结构激振;;流体激振;;耦合振动;;综述

基金资助:国防技术基础科研项目(JSZL2019203A003)~~