本文關(guān)鍵詞：汽輪發(fā)電機組軸承特性分析與實驗研究

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【摘要】：滑動軸承是旋轉(zhuǎn)機械運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件,滑動軸承一旦出現(xiàn)問題會引起旋轉(zhuǎn)機械振動大等故障,對滑動軸承性能開展研究,在理論研究和工程應(yīng)用方面都有重要的意義。建立了基于Reynolds方程的滑動軸承求解模型,借助MATLAB語言,開發(fā)了滑動軸承性能分析計算程序。求解了滑動軸承內(nèi)潤滑油壓力分布,計算分析了滑動軸承載荷隨轉(zhuǎn)速、偏心率、寬徑比等因素之間的關(guān)系。建立了基于Navier-Stokes方程的滑動軸承三維CFD計算分析模型,分析研究滑動軸承楔形間隙內(nèi)溫度、壓力和速度等流場分布,研究轉(zhuǎn)速變化對流場分布特性的影響。比較三維N方程與Reynolds方程計算結(jié)果發(fā)現(xiàn),兩者之間的偏差隨轉(zhuǎn)速和偏心的增大而增大,在高轉(zhuǎn)速和大偏心下表現(xiàn)得比較明顯。設(shè)計了滑動軸承性能試驗裝置,包括機械系統(tǒng)、軸承系統(tǒng)、滑油系統(tǒng),加載系統(tǒng)、傳感器和測試系統(tǒng)等,在LabVIEW環(huán)境下開發(fā)了滑動軸承性能試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。實驗測試和觀察了不同轉(zhuǎn)速下滑動軸承內(nèi)壓力和溫度分布,比較了三維CFD模型計算結(jié)果與實驗臺測試結(jié)果,驗證了計算模型的準確性。軸承載荷是影響軸承性能的重要因素,而軸承標高又是影響軸承載荷的重要因素。針對某臺330MW汽輪發(fā)電機組出現(xiàn)的#4軸承瓦溫高故障以及某臺1000MW汽輪發(fā)電機組出現(xiàn)的#8軸承瓦溫高故障,測試了機組啟停機過程中軸系標高變化。由測試結(jié)果分析得到,由于軸承間相對標高變化較大,軸承載荷分配情況發(fā)生改變,增大了#4、#8軸承載荷,導(dǎo)致軸承瓦溫高。在此基礎(chǔ)上,制定了標高調(diào)整方案,檢修時降低了#4、#8軸承標高,解決了機組軸承瓦溫高故障。
【關(guān)鍵詞】：滑動軸承 計算流體力學(xué) 試驗 標高
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM311
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 本文研究的背景及意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)9-12
• 1.2.1 Reynolds方程求解模型10-11
• 1.2.2 CFD求解模型11
• 1.2.3 軸承試驗研究方法11-12
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容12-13
• 第二章 滑動軸承流體動壓潤滑理論13-29
• 2.1 滑動軸承工作原理13-15
• 2.1.1 潤滑理論的產(chǎn)生與發(fā)展13
• 2.1.2 平板間的楔形間隙13-14
• 2.1.3 徑向滑動軸承中的楔形間隙14-15
• 2.1.4 軸承擠壓效應(yīng)15
• 2.2 流體動力潤滑方程15-20
• 2.2.1 Navier-Stokes方程15-17
• 2.2.2 Reynolds方程17-19
• 2.2.3 雷諾方程的無量綱化19-20
• 2.2.4 Reynolds常用邊界條件20
• 2.3 雷諾方程有限差分求解模型20-23
• 2.3.1 求解區(qū)域離散化21
• 2.3.2 偏微分方程離散化21-23
• 2.3.3 逐點松弛迭代法23
• 2.3.4 收斂條件23
• 2.4 雷諾方程求解程序研發(fā)23-25
• 2.4.1 模型參數(shù)23-24
• 2.4.2 邊界條件24-25
• 2.4.3 數(shù)值求解過程25
• 2.5 滑動軸承壓力分布及性能分析25-28
• 2.5.1 滑動軸承壓力分布及有效載荷25-26
• 2.5.2 不同偏心率對軸承承載力影響26-27
• 2.5.3 不同轉(zhuǎn)速對軸承承載力影響27
• 2.5.4 不同寬徑比對軸承承載力影響27-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第三章 滑動軸承CFD計算求解方法29-39
• 3.1 計算流體力學(xué)基本理論29-31
• 3.2 三維CFD求解模型31-33
• 3.2.1 CFD模型計算方法31-32
• 3.2.2 邊界條件32
• 3.2.3 計算域網(wǎng)格劃分及獨立性檢驗32-33
• 3.3 CFD模型計算結(jié)果分析33-36
• 3.3.1 模型壓力場分析33-34
• 3.3.2 模型溫度場分析34
• 3.3.3 模型速度場分析34-36
• 3.4 不同轉(zhuǎn)速下滑動軸承流場分析36-37
• 3.4.1 不同轉(zhuǎn)速下軸承壓力場分析36
• 3.4.2 不同轉(zhuǎn)速下軸承溫度場分析36-37
• 3.5 Reynolds解與N-S解對比分析37-38
• 3.5.1 不同偏心下軸承承載力37
• 3.5.2 不同轉(zhuǎn)速下軸承承載力37-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第四章 滑動軸承試驗臺設(shè)計及實驗研究39-49
• 4.1 滑動軸承試驗臺設(shè)計及實施39-43
• 4.1.1 試驗臺整體方案設(shè)計39-40
• 4.1.2 壓力傳感器的選取40-41
• 4.1.3 溫度傳感器的選取41-42
• 4.1.4 試驗臺實施情況42-43
• 4.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)43-45
• 4.2.1 采集系統(tǒng)構(gòu)成43
• 4.2.2 傳感器布置43-44
• 4.2.3 數(shù)據(jù)采集處理44-45
• 4.3 軸承性能試驗數(shù)據(jù)45-46
• 4.3.1 不同轉(zhuǎn)速下45-46
• 4.3.2 不同載荷下46
• 4.4 試驗結(jié)果與計算結(jié)果比較46-48
• 4.4.1 壓力分布46-47
• 4.4.2 溫度分布47-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第五章 汽輪發(fā)電機組軸承瓦溫高故障分析49-63
• 5.1 軸系標高測量技術(shù)49-50
• 5.1.1 標高測量方法分類49
• 5.1.2 連通管法標高測量原理49-50
• 5.2 330MW汽輪發(fā)電機組瓦溫高故障分析50-58
• 5.2.1 測試背景50-51
• 5.2.2 測試工況及測點布置51-53
• 5.2.3 測試結(jié)果及分析53-57
• 5.2.4 軸承瓦溫高原因分析57
• 5.2.5 故障治理方案57-58
• 5.3 1000MW汽輪發(fā)電機組瓦溫高故障分析58-62
• 5.3.1 測試背景58
• 5.3.2 標高測試情況58-61
• 5.3.3 試驗數(shù)據(jù)分析結(jié)論61-62
• 5.4 本章小節(jié)62-63
• 第六章 結(jié)論及展望63-64
• 6.1 研究內(nèi)容總結(jié)63
• 6.2 研究展望63-64
• 參考文獻64-66
• 致謝66-67
• 在讀碩士期間發(fā)表的論文67

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張楚;楊建剛;郭瑞;孫丹;;基于兩相流理論的滑動軸承流場計算分析[J];中國電機工程學(xué)報;2010年29期

2 馬濤;戴惠良;劉思仁;;基于FLUENT的液體動靜壓軸承數(shù)值模擬[J];東華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年03期

3 邵俊鵬;張艷芹;李永海;于曉東;;大尺寸橢圓形靜壓軸承油膜態(tài)數(shù)值模擬[J];哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報;2008年06期

4 高慶水;楊建剛;;基于CFD方法的液體動壓滑動軸承動特性研究[J];潤滑與密封;2008年09期

5 吉桂明;;提高大功率汽輪機軸承的可靠性[J];熱能動力工程;2006年04期

6 胡朝陽,常山;大型徑向和推力滑動軸承試驗臺結(jié)構(gòu)設(shè)計與應(yīng)用[J];齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報;2005年02期

7 楊建剛,郭瑞,高N，

本文編號：924168