随着大功率旋转机械在工业生产中的广泛应用,汽流激振现象越来越普遍。汽流激振是由于不均匀流场对转子作用而引发的。本研究主要内容是偏心不均匀流场的分布和汽流激振力形成机理。研究过程包括在考虑围带影响的基础上,构建4种不同偏心量的汽轮机调节级三维模型;在高性能计算服务器的帮助下,从流场的角度对三维偏心汽轮机汽流激振进行了仿真和分析;最后对不同工况下的流场进行对比分析,发现汽流激振力的形成和变化规律,以及对转子轴系的影响。为了使结果清晰明了,尝试性地对空间三维坐标进行坐标转换,并对数据进行了横纵对比。通过对CFD计算结果进行处理和分析,发现:(1)横向比较发现,随着偏心量加大,在小间隙处,流场的压力分布会增高,而在大间隙处,流场的压力分布会减弱,整个压力流场波动符合正弦函数分布。(2)纵向比较发现,围带处流场不但呈现出规则的正弦分布,而且会有规则的小幅波动现象发生。(3)汽流激振力中的压力分量远大于切向力分量。通过合成后发现,压力分量和切向力分量都会促进转子发生正向涡旋。对汽流激振力进行径向分解发现,垂直于偏心方向的分量会诱发正向涡旋,而平行于偏心方向的分量会促使转子偏离的轴心回归设计轴心。(4)随着偏心量的加大,汽流激振力也成线性增加。