Abstract
在現代渦輪機的設計中，每單位轉子單元的輸出功率在持續的提高中。因此渦輪機所受的流體的作用力也相對地增大很多。而這些流體的激勵會使得渦輪系統引發不穩定的反應而限制了渦輪機的輸出功率。其中最重要的因素是由於流體會沿著軸封和迷宮汽封上的圍板形成洩漏而引發轉子的自激反應。根據以往的文獻指出，使用不等向性的彈性軸承座可以改善轉子的穩定性能。另外亦有獻指出高宙的勁度，也可以有效地增加轉子的穩定性。因此本文利用有限單元的模式來分析轉子系統的動態特性。首先，藉著敏感度分析，發現不同轉子單元的軸勁度對系統的穩定性有很大不同的影響。所以接著乃以可行性方向法來求取最佳的轉子軸設計，結果顯示在僅稍許改變軸的外徑設計下，能夠大幅度地提高系統的穩定性能。此外，本文也藉著最佳化的方法來找出最佳的彈性軸承座。對以上的現象，本文由其不穩定振形的變化及系統能量的轉換提出解釋。最後，對於最佳化及原始設計的轉子系統之暫態反應做一個比較，並提示了在求取最佳化轉子系統設計時所應該注意的事項。