Stability of Stationary Rotation of Rotor Systems with a Liquid in the Case of Anisotropic Fastening of the Rotor Axis

 
PIIS086956520000825-0-1
DOI10.31857/S086956520000047-4
Publication type Article
Status Published
Authors
Affiliation: National Research Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod
Affiliation: National Research Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod
Journal nameDoklady Akademii nauk
EditionVolume 481 Issue 1
Pages35-38
Abstract

   

Keywords
Received11.09.2018
Publication date13.09.2018
Number of characters8759
Cite  
100 rub.
When subscribing to an article or issue, the user can download PDF, evaluate the publication or contact the author. Need to register.
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной
1

В серии работ [1-6] был предложен и разработан оригинальный метод исследования устойчивости стационарного вращения роторных систем, содержащих вязкую жидкость и имеющих привод, поддерживающий угловую скорость вращения постоянной. В основе метода две теоремы, согласно которым изменение степени неустойчивости связано с возможностью осуществления возмущенного движения типа круговой прецессии. Такое движение обладает замечательным свойством: поле скоростей и форма поверхности жидкости не зависят от времени в специально выбранной неинерциальной системе отсчета, связанной с линией центров. Нахождение условий осуществимости круговой прецессии позволяет эффективно строить границы областей устойчивости режима стационарного вращения в пространстве параметров задач. Кроме того, изучение возникновения круговой прецессии позволяет найти условия, при которых в роторной системе имеет место докритическая (закритическая) бифуркация Андронова–Хопфа и выделить «опасные» («безопасные») участки границ областей устойчивости.

2 В данной работе предложенный ранее метод исследования устойчивости распространяется на системы, в которых ось ротора располагается в анизотропных закреплениях лавалевского типа. На рис. 1а схематически представлен лавалевский ротор, на рис. 1б поперечный разрез ротора плоскостью , перпендикулярной оси стационарного вращения. В режиме стационарного вращения точка пересечения оси ротора с плоскостью совпадает с точкой пересечения оси стационарного вращения с той же плоскостью, а вязкая жидкость, частично заполняющая цилиндрическую полость ротора, располагается в слое постоянной толщины на ее поверхности и вращается вместе с ротором как одно целое с угловой скоростью .
3 1. Возмущенные движения лавалевского ротора, расположенного в симметричных опорах будем рассматривать в рамках плоской модели. Линеаризованные уравнения движения в отклонениях от режима стационарного вращения содержат:
4

1) уравнения поступательного движения цилиндрического ротора параллельно плоскости , линеаризованные вблизи состояния цилиндра при стационарном вращении:

где координаты точки ; результирующая сил, с которыми заполняющая жидкость действует по поверхности полости ротора, масса ротора, и коэффициенты демпфирования и жесткости закреплений по осям соответственно. Здесь предполагается, что главные оси тензоров жесткости и демпфирования закреплений оси ротора совпадают. Они направлены по осям системы .

5 2) условие постоянства угловой скорости вращения цилиндра вокруг оси :
6

3) уравнения Навье–Стокса движения вязкой несжимаемой жидкости в плоскости , линеаризованные вблизи стационарного квазитвердого вращения жидкости вокруг оси .

7 4) условие прилипания жидкости к поверхности цилиндра, условие непрерывности напряжений и кинематическое условие на свободной поверхности, перенесенные в линейном приближении по отклонениям от состояния стационарного вращения на поверхности и соответственно.

Number of purchasers: 0, views: 1589

Readers community rating: votes 0

1. Derendyaev N.V., Sandalov V.M. Ob ustojchivosti statsionarnogo vrascheniya tsilindra, chastichnogo zapolnennogo vyazkoj neszhimaemoj zhidkost'yu// PMM. 1982. T. 46. Vyp. 4. S. 578-586.

2. Derendyaev N.V. Ob ustojchivosti statsionarnogo vrascheniya tsilindra, zapolnennogo stratifitsirovannoj vyazkoj neszhimaemoj zhidkost'yu // DAN SSSR. 1983. T. 272. № 5. S.1073 — 1076.

3. Derendyaev N.V., Senyatkin V. A. Usloviya ustojchivosti statsionarnogo vrascheniya tsilindra, zapolnennogo sloisto-neodnorodnoj vyazkoj neszhimaemoj zhidkost'yu// PMTF. 1984. № 1. S. 34-44.

4. Derendyaev N.V. Bifurkatsiya Andronova-Khopfa v dinamike rotornoj sistemy, soderzhaschej zhidkost' // DAN SSSR. 1988. T.301. №4. S. 798-801.

5. Derendyaev N.V., Vostrukhov A. V., Soldatov I. N. Stability and Andronov-Hopf bifurcation of steady-state motion of rotor system partly filled with liquid: continuous and discrete models // ASME. J. Appl. Mech. 2006. v. 73, No. 4. P. 580-589.

6. Derendyaev H.V. Ustojchivost' vrascheniya rotornykh sistem, coderzhaschikh zhidkost': Monografiya. - Nizhnij Novgorod: Izd-vo Nizhegorodskogo gosuniversiteta, 2014.- 154 s.

(Рис._1.jpg, 20 Kb) [Download]

(Рис._2.jpg, 15 Kb) [Download]

(Рис._3.jpg, 27 Kb) [Download]

Система Orphus

Loading...
Up