核主泵推力滑動軸承流體動力潤滑分析與實驗研究.pdf

1、流體動壓潤滑軸承依靠潤滑油形成一層油膜壓力來實現(xiàn)載荷的承受，廣泛應用于各大水輪機、汽輪機、水電機組等大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備中。推力滑動軸承作為整個系統(tǒng)內(nèi)唯一能承受軸向載荷的部件，其運行狀況的好壞直接影響了整個系統(tǒng)的性能。核主泵作為整個核電系統(tǒng)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)部件，要求在整個核電系統(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)，進而使冷卻劑能繼續(xù)流過堆芯，帶走一部分核燃料的余熱，達到冷卻的效果，防止核電系統(tǒng)的燒壞。動壓推力軸承流體動力潤滑的研究主要

2、是對軸承動壓流體區(qū)域的溫度場、壓力場等的研究，因此，對核主泵推力滑動軸承的流體動力潤滑研究變的至關(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，用于承受整個系統(tǒng)上下兩個方向的軸向重載。全文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1)介紹了一種高速、重載可傾瓦推力滑動軸承，其最高轉(zhuǎn)速可達1500rpm，正常運行時能承受向上的軸向載荷794KN。
　　2)以上述軸承為研究對象，介紹了主泵軸承的整體結(jié)構(gòu)、內(nèi)部關(guān)鍵零部件的詳細結(jié)構(gòu)

3、以及整體主泵軸承的工作原理；建立了可傾瓦推力滑動軸承流體動力潤滑的數(shù)學模型，主要包含推力滑動軸承的膜厚方程、彈性變形方程、廣義雷諾方程、能量方程、潤滑油粘溫關(guān)系式和潤滑油密溫關(guān)系式，以及它們的邊界條件。
　　3)搭建了核主泵軸承試驗臺，進行了72小時大綱性實驗，整個軸承試驗臺在整個運行過程中，運行平穩(wěn)、正常，無大幅度波動；并測試了兩主推力瓦同一位置處的溫度分布、主泵軸承進出口油溫、進口油流量，此幾個參數(shù)為仿真的邊界條件的設(shè)定提供依

4、據(jù)，通過實測主推力瓦的溫度與仿真分析得出的溫度相對比，驗證仿真的正確性。兩主推力瓦的溫度是否接近是評價此實驗成功與否的關(guān)鍵因素之一。
　　4）利用FLUENT軟件對可傾瓦處的油膜進行三維數(shù)值仿真，仿真出油膜區(qū)域的溫度場、壓力場變化，以及油膜的速度場，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對比實驗時實測出的溫度是否接近，來驗證此方法的正確性。對瓦塊支點位置進行優(yōu)化，通過改變瓦塊偏支點的周向和徑向位置，算出它