透平膨胀机中鼓泡型箔片止推轴承静特性的数值研究

发布时间：2017-11-11 03:16

  本文关键词：透平膨胀机中鼓泡型箔片止推轴承静特性的数值研究

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【摘要】：随着人们对室内生活环境要求的不断提高,对日常生活中冷藏冷冻需求的不断扩大,以及对环境保护、绿色科技意识的不断加强,因此,制冷空调领域对其设备节能高效的要求也越来越迫切。空气制冷循环作为制冷领域的一种技术方法,由于其环保的特性在最近十几年里重新回到了人们的视野。为了提高该循环的制冷效率,其核心部件透平膨胀机性能的提高成为国内外学者研究的关键,而关乎透平膨胀机整体性能的轴承部件成为研究的核心内容。传统的滚动轴承已经不能满足对其高转速的要求,研究者们已经将希望寄托在气体润滑的气体轴承身上。除过在制冷透平膨胀机上的使用,箔片动压止推气体轴承在其它高速旋转机械上也有着巨大的应用前景,而为了扩大箔片动压止推气体轴承的应用,首先必须通过理论研究来揭示其运行机理。对于鼓泡型箔片动压止推气体轴承的数值分析,本文先后通过ANSYS软件建立了单个鼓泡和扇形鼓泡弹性支承箔片元件的静力学模型,通过有限元法(FEM)求解得到了在气膜压力作用下的结构变形情况,并分析了对其变形的影响因素。还利用MATLAB分析软件通过有限差分法(FDM)编程求得鼓泡型箔片动压止推气体轴承在给定结构参数下的气膜压力分布和间隙大小,并通过控制变量法分析了不同结构参数对轴承气膜压力分布和承载力的影响情况。通过调整影响单个鼓泡和扇形鼓泡支承箔片元件结构变形鼓泡尺寸参数,或者改进对影响轴承润滑层气膜压力分布和承载力影响的轴承尺寸参数,就可以设计得到适应一定尺寸转子和转速要求的鼓泡型箔片动压止推气体轴承,从而为一定型号的透平膨胀机提供可靠的润滑支承作用,进而最大化整个空气制冷循环的制冷效率。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB653

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本文编号：1169566