基于CFD的水泵水轮机推力轴承润滑性能流固耦合研究
2020-05-21王青华李冬冬顾希明张书友杨丽君姜泽界
水力发电 2020年2期
关键词:承载力
王青华,冯 波,李冬冬,顾希明,张书友,杨丽君,姜泽界
(1.上海明华电力科技有限公司,上海 200090;2.华东天荒坪抽水蓄能有限责任公司,浙江 安吉 313302)
推力轴承是水轮发电机组的关键部件之一,随着水轮发电机单机容量不断提高,尺寸不断增大且结构日益复杂,推力轴承负荷加大,带来瓦面积和比压的增长及轴承油膜温度的升高,一方面使润滑油粘度及承载力下降、油膜变薄,严重时导致轴瓦与转动部件表面发生动静摩擦事故,另一方面由于润滑油温度升高,使轴瓦与镜板推力头因温差引起的热变形增大,进而导致轴承性能下降及安全事故的发生[1-3]。
某电站装有6台单机容量为300 MW的机组,其水泵水轮机型式为单级混流可逆式,发电机为立轴悬式同步电机,额定转速500 r/min。该电站机组经过20多年的运行,推力轴承存在部分瓦温超出国家标准、瓦面脱壳等现象。因此,有必要对推力瓦进行计算分析,为机组的安全运行提供保障,减小因瓦温过高、烧瓦等事故带来的损失,具有巨大的经济效益。
1940年代,Christoperson和Cope等[4-5]基于雷诺方程开启了对推力轴承进行动力润滑分析的大门,柳飞[6]对推力轴承进行了二维热流体动力润滑分析,求解雷诺方程、二维能量方程和粘温方程讨论推力负荷和最小油膜厚度间的关系。蒋秀龙[7]采用三维热弹流动力分析法研究了瓦块变形、转速、推力负荷和润滑油型号对水轮机可倾瓦推力轴承润滑性能的影响。传统的分析大多是在假设轴瓦为刚性前提下进行轴承的研究和设计,没有考虑运行过程中轴瓦的变形及其温度变化情况。……
登录APP查看全文
