本文關(guān)鍵詞：核主泵推力滑動(dòng)軸承流體動(dòng)力潤(rùn)滑分析與實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：流體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承依靠潤(rùn)滑油形成一層油膜壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)載荷的承受,廣泛應(yīng)用于各大水輪機(jī)、汽輪機(jī)、水電機(jī)組等大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備中。推力滑動(dòng)軸承作為整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)唯一能承受軸向載荷的部件,其運(yùn)行狀況的好壞直接影響了整個(gè)系統(tǒng)的性能。核主泵作為整個(gè)核電系統(tǒng)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)部件,要求在整個(gè)核電系統(tǒng)突然發(fā)生事故的情況下,核主泵能由于本身慣性而發(fā)生惰轉(zhuǎn),進(jìn)而使冷卻劑能繼續(xù)流過(guò)堆芯,帶走一部分核燃料的余熱,達(dá)到冷卻的效果,防止核電系統(tǒng)的燒壞。動(dòng)壓推力軸承流體動(dòng)力潤(rùn)滑的研究主要是對(duì)軸承動(dòng)壓流體區(qū)域的溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)等的研究,因此,對(duì)核主泵推力滑動(dòng)軸承的流體動(dòng)力潤(rùn)滑研究變的至關(guān)重要。本文中研究的軸承是可傾瓦推力軸承,它是主泵的主推力軸承,用于承受整個(gè)系統(tǒng)上下兩個(gè)方向的軸向重載。全文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1)介紹了一種高速、重載可傾瓦推力滑動(dòng)軸承,其最高轉(zhuǎn)速可達(dá)1500rpm,正常運(yùn)行時(shí)能承受向上的軸向載荷794KN。2)以上述軸承為研究對(duì)象,介紹了主泵軸承的整體結(jié)構(gòu)、內(nèi)部關(guān)鍵零部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)以及整體主泵軸承的工作原理;建立了可傾瓦推力滑動(dòng)軸承流體動(dòng)力潤(rùn)滑的數(shù)學(xué)模型,主要包含推力滑動(dòng)軸承的膜厚方程、彈性變形方程、廣義雷諾方程、能量方程、潤(rùn)滑油粘溫關(guān)系式和潤(rùn)滑油密溫關(guān)系式,以及它們的邊界條件。3)搭建了核主泵軸承試驗(yàn)臺(tái),進(jìn)行了72小時(shí)大綱性實(shí)驗(yàn),整個(gè)軸承試驗(yàn)臺(tái)在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中,運(yùn)行平穩(wěn)、正常,無(wú)大幅度波動(dòng);并測(cè)試了兩主推力瓦同一位置處的溫度分布、主泵軸承進(jìn)出口油溫、進(jìn)口油流量,此幾個(gè)參數(shù)為仿真的邊界條件的設(shè)定提供依據(jù),通過(guò)實(shí)測(cè)主推力瓦的溫度與仿真分析得出的溫度相對(duì)比,驗(yàn)證仿真的正確性。兩主推力瓦的溫度是否接近是評(píng)價(jià)此實(shí)驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵因素之一。4)利用FLUENT軟件對(duì)可傾瓦處的油膜進(jìn)行三維數(shù)值仿真,仿真出油膜區(qū)域的溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)變化,以及油膜的速度場(chǎng),得出油膜承載力和外加載荷的大小基本吻合。并用此方法仿真出的溫度來(lái)對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)測(cè)出的溫度是否接近,來(lái)驗(yàn)證此方法的正確性。對(duì)瓦塊支點(diǎn)位置進(jìn)行優(yōu)化,通過(guò)改變瓦塊偏支點(diǎn)的周向和徑向位置,算出它對(duì)軸承潤(rùn)滑性能的影響,以此來(lái)得出最佳偏支點(diǎn)的位置。
【關(guān)鍵詞】：核主泵 滑動(dòng)軸承試驗(yàn)臺(tái) 可傾瓦 流體動(dòng)力潤(rùn)滑 FLUENT仿真
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM623;TL353.12
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 本課題研究目的和意義9-12
• 1.2 推力滑動(dòng)軸承流體動(dòng)力潤(rùn)滑研究進(jìn)展12-16
• 1.2.1 推力軸承的國(guó)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 推力軸承的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 推力滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介16-19
• 1.3.1 總體結(jié)構(gòu)16-17
• 1.3.2 可傾瓦支承結(jié)構(gòu)17-19
• 1.3.3 軸承材料19
• 1.3.4 軸承的失效19
• 1.4 課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 第2章 主泵軸承簡(jiǎn)介及其工作特點(diǎn)21-29
• 2.1 概述21-22
• 2.2 主泵軸承簡(jiǎn)介22-25
• 2.3 主泵軸承的工況特點(diǎn)25-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 主泵軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建與實(shí)驗(yàn)研究29-41
• 3.1 概述29
• 3.2 主泵軸承實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建29-37
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要功能介紹29-30
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)的組成原理30
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的機(jī)械部分30-33
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的總體布局33-37
• 3.3 主泵軸承實(shí)驗(yàn)37-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 油膜區(qū)域數(shù)值仿真及偏支點(diǎn)影響41-63
• 4.1 主泵軸承數(shù)學(xué)模型41-48
• 4.1.1 雷諾方程42-44
• 4.1.2 潤(rùn)滑油密度溫度關(guān)系式44-45
• 4.1.3 潤(rùn)滑油粘度溫度關(guān)系式45-46
• 4.1.4 油膜厚度方程46-47
• 4.1.5 能量方程47-48
• 4.1.6 固體熱傳導(dǎo)方程48
• 4.1.7 可傾瓦彈性變形方程48
• 4.2 可傾瓦動(dòng)壓油膜的仿真48-56
• 4.2.1 可傾瓦油膜幾何模型的建立49-50
• 4.2.2 網(wǎng)格的劃分和邊界條件的設(shè)置50-51
• 4.2.3 數(shù)值仿真及結(jié)果分析51-56
• 4.3 支點(diǎn)對(duì)軸承潤(rùn)滑性能的影響56-62
• 4.3.1 支點(diǎn)徑向位置對(duì)軸承潤(rùn)滑性能的影響57-59
• 4.3.2 支點(diǎn)周向位置對(duì)軸承潤(rùn)滑性能的影響59-61
• 4.3.3 最佳偏支點(diǎn)的選取61-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 總結(jié)與展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68-69
• 攻讀學(xué)位期間所取得的成果及參與的項(xiàng)目69

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：1087248