核电站汽轮机轴承三维润滑特性数值分析
2018-04-21裴炯程金岩
中国设备工程 2018年7期
关键词:汽轮机
裴炯,程金岩
(中核第四研究设计工程有限公司,河北 石家庄 050000)
汽轮机组滑动轴承由轴瓦套和轴瓦组成,在机组正常工作时,由滑动轴承支撑汽轮机转子转动,滑动轴承承受主轴的径向力并控制机组主轴的摆动。主轴与轴承进行相对运动,接触面必须进行良好润滑,若润滑不良则会产生干摩擦,引起机组振动,严重时导致轴瓦“烧瓦”,影响机组运行,因此很有必要对润滑油膜的压力分布进行分析。润滑油膜压力方程即雷诺(Reynolds)方程的计算是对汽轮机轴承润滑分析的重要内容。
1 汽轮机轴承润滑油膜压力方程
随着现1883年,Tower对火车轮轴的滑动轴承进行试验,首次发现轴承中的油膜存在流体压力。1886年,Reynolds针对Tower发现的现象应用流体力学推导出Reynolds方程,解释了流体动压形成机理,从而奠定了流体润滑理论研究的基础。轴承润滑性能分析中的核心问题是润滑油膜承载性能,目前学术界广泛采用雷诺方程进行润滑方程的研究。如果忽略润滑油温度的影响和表面的变形,对于汽轮机轴承这种几何形状简单的一维润滑问题和极个别的二维润滑问题,可采用解析法计算压力分布。然而对于稍微复杂一点的问题,就只能诉诸于数值法。数值法也是近年来研究油膜润滑问题的热点方法。其中较流行的方法有有限差分法、有限元法、多重网格法。为便于计算,本文将轴承简化为连续套筒结构。
1.1 汽轮机轴承压力方程

图1 汽轮机轴承简化图
对于普遍……
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