本文關(guān)鍵詞：高壓泵干濕轉(zhuǎn)子水潤滑軸承潤滑特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在膜法海水淡化工程中,膜組件、泵組件和能量回收裝置是三大核心組成部分,其中高壓泵是核心動力設(shè)備。大力研究海水淡化高壓泵,設(shè)計出適合我國產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的高效、節(jié)能系列化高壓多級泵顯得十分必要和迫切。軸向吸入的海水淡化高壓泵就是最典型和最成功的產(chǎn)品,其中的水潤滑軸承作為高壓泵轉(zhuǎn)子的支承部件,對提高高壓泵的效率、簡化高壓泵的結(jié)構(gòu)有決定性作用,為了提高海水淡化高壓泵的運行穩(wěn)定性,進行有關(guān)干、濕轉(zhuǎn)子的水潤滑軸承潤滑特性研究具有十分重要的意義。本文根據(jù)海水淡化高壓泵軸向吸入式和液體自潤滑支承的結(jié)構(gòu)特點,以單機1.0萬噸海水淡化高壓泵4級轉(zhuǎn)子為原型,開發(fā)了針對大型海水淡化泵結(jié)構(gòu)的干、濕轉(zhuǎn)子水潤滑軸承綜合試驗裝置。以其所采用的滑動軸承為研究對象,以軸心軌跡以及周向壓力分布為主要研究目標,進行干、濕轉(zhuǎn)子情況下多種工況的水潤滑軸承軸心軌跡數(shù)值模擬和實驗研究;以及干、濕轉(zhuǎn)子情況下的軸承周向壓力分布對比試驗研究。主要研究內(nèi)容如下:(1)基于CFX進行干、濕轉(zhuǎn)子情況下水潤滑軸承的流固耦合數(shù)值模擬,分析了在不同轉(zhuǎn)速、進水壓力、半徑間隙和長徑比參數(shù)情況的軸心軌跡瞬態(tài)特性。(2)根據(jù)海水淡化高壓泵的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計了1:2的干、濕轉(zhuǎn)子情況水潤滑軸承試驗臺。通過在轉(zhuǎn)子上布置2個相互垂直的相對式位移傳感器測量水潤滑軸承軸心軌跡;根據(jù)潤滑理論在合適的位置均勻布置六個壓力傳感器,采集液膜動壓潤滑狀態(tài)。通過改變試驗裝置的進、出水情況,實現(xiàn)干、濕轉(zhuǎn)子情況下的水潤滑軸承的試驗研究。設(shè)計了26組不同的試驗方案進行干、濕轉(zhuǎn)子情況水潤滑軸承的軸心軌跡和周向壓力分布對比試驗研究。(3)通過試驗的方法研究轉(zhuǎn)速、進水壓力、半徑間隙和長徑比對干、濕轉(zhuǎn)子情況下水潤滑軸承的軸心軌跡的影響規(guī)律,揭示各參數(shù)對其潤滑情況的影響。干、濕轉(zhuǎn)子情況下各參數(shù)對軸心軌跡影響的試驗研究和對應(yīng)CFD數(shù)值計算得出的結(jié)論基本一致。(4)對比分析干、濕轉(zhuǎn)子情況下水潤滑軸承的壓力分布規(guī)律,先分析各參數(shù)條件下軸承周向壓力分布的時域圖,再通過FFT變換出相應(yīng)的壓力脈動頻譜情況。從壓力脈動角度揭示不同參數(shù)情況對水潤滑軸承系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響規(guī)律。其試驗結(jié)果與軸心軌跡的相關(guān)結(jié)論也基本一致。
【關(guān)鍵詞】：反滲透 海水淡化高壓泵 干、濕轉(zhuǎn)子 水潤滑軸承試驗臺 軸心軌跡 軸承周向壓力分布
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 論文的研究背景和意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 滑動軸承理論研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 軸承軸心軌跡的研究現(xiàn)狀14
• 1.2.3 軸承壓力分布的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.4 軸承試驗臺的研究進展15-16
• 1.3 本文的研究主要內(nèi)容16-17
• 第二章 滑動軸承基本潤滑理論和數(shù)值計算17-29
• 2.1 流體動力潤滑理論17-20
• 2.1.1 動壓形成原理17
• 2.1.2 軸承楔形潤滑液膜17-18
• 2.1.3 流體動壓潤滑的基本公式18-19
• 2.1.4 邊界條件19-20
• 2.2 數(shù)值模擬方案及計算模型20-24
• 2.2.1 流固耦合計算方法20-22
• 2.2.2 剛體求解計算22
• 2.2.3 幾何造型和網(wǎng)格劃分22-23
• 2.2.4 網(wǎng)格獨立性分析23-24
• 2.2.5 穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬24
• 2.3 軸心軌跡瞬態(tài)特性分析24-28
• 2.3.1 轉(zhuǎn)速對干、濕轉(zhuǎn)子軸心軌跡的影響25-26
• 2.3.2 進水壓力對干、濕轉(zhuǎn)子軸心軌跡的影響26
• 2.3.3 半徑間隙對干、濕轉(zhuǎn)子軸心軌跡的影響26-27
• 2.3.4 長徑比對干、濕轉(zhuǎn)子軸心軌跡的影響27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 水潤滑軸承試驗設(shè)計29-34
• 3.1 試驗臺設(shè)計29-32
• 3.1.1 海水淡化高壓泵介紹29
• 3.1.2 水潤滑軸承試驗臺29-32
• 3.2 試驗方案32-33
• 3.2.1 軸承參數(shù)32
• 3.2.2 試驗方案設(shè)計32-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第四章 軸心軌跡試驗研究34-47
• 4.1 干轉(zhuǎn)子水潤滑軸承軸心軌跡分析34-37
• 4.1.1 轉(zhuǎn)速對軸心軌跡的影響34-35
• 4.1.2 進水壓力對軸心軌跡的影響35-36
• 4.1.3 半徑間隙對軸心軌跡的影響36
• 4.1.4 長徑比對軸心軌跡的影響36-37
• 4.2 濕轉(zhuǎn)子水潤滑軸承軸心軌跡分析37-40
• 4.2.1 轉(zhuǎn)速對軸心軌跡的影響37-38
• 4.2.2 進水壓力對軸心軌跡的影響38-39
• 4.2.3 半徑間隙對軸心軌跡的影響39
• 4.2.4 長徑比對軸心軌跡的影響39-40
• 4.3 干、濕轉(zhuǎn)子水潤滑軸承軸心軌跡對比分析40-44
• 4.3.1 轉(zhuǎn)速對軸心軌跡的影響41-42
• 4.3.2 進水壓力對軸心軌跡的影響42-43
• 4.3.3 半徑間隙對軸心軌跡的影響43
• 4.3.4 長徑比對軸心軌跡的影響43-44
• 4.4 水潤滑軸承數(shù)值計算和試驗結(jié)果對比44-45
• 4.4.1 不同轉(zhuǎn)速下的軸心軌跡對比44
• 4.4.2 不同進水壓力下的軸心軌跡對比44-45
• 4.4.3 不同半徑間隙下的軸心軌跡對比45
• 4.4.4 不同長徑比下的軸心軌跡對比45
• 4.5 本章小結(jié)45-47
• 第五章 軸承周向壓力分布試驗研究47-71
• 5.1 干轉(zhuǎn)子水潤滑軸承周向壓力分布47-59
• 5.1.1 轉(zhuǎn)速對壓力脈動的影響規(guī)律47-50
• 5.1.2 進水壓力對壓力脈動的影響規(guī)律50-53
• 5.1.3 半徑間隙對壓力脈動的影響規(guī)律53-56
• 5.1.4 長徑比對壓力脈動的影響規(guī)律56-59
• 5.2 濕轉(zhuǎn)子水潤滑軸承周向壓力分布59-70
• 5.2.1 轉(zhuǎn)速對壓力脈動的影響規(guī)律59-61
• 5.2.2 進水壓力對壓力脈動的影響規(guī)律61-64
• 5.2.3 半徑間隙對壓力脈動的影響規(guī)律64-67
• 5.2.4 長徑比對壓力脈動的影響規(guī)律67-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 第六章 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 總結(jié)71-72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻73-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和參與的課題80

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